La ciencia, al buscar tanto objetividad como racionalidad, tiene una vertiente experimental cuya sistematización se busca para dar lugar a teorías. Por esta razón, suele considerarse que la ciencia se divide en dos clases: teórica y experimental. Con el advenimiento de las computadoras, se dice a menudo que a estas clases se debe añadir una tercera: la ciencia computacional. Esta se fundamenta en conceptos teóricos y trata de reducir (pero no eliminar, por supuesto) el número de experimentos necesarios para contrastar dichos conceptos con la realidad. De esta manera, se intenta realizar tantos experimentos virtuales (simulaciones) como sean necesarios, para aminorar, en la medida de lo posible, la necesidad de llevar a cabo experimentos reales, los cuales pueden llegar a ser muy costosos.

La ciencia e ingeniería computacional (computational science and engineering, CSE) se encuentra en la intersección entre las ciencias de la ingeniería, la informática y la matemática aplicada. Se parte de modelos matemáticos de sistemas naturales o de ingeniería formulados usando teorías científicas. Las características cualitativas de dichos modelos matemáticos se estudian usando conceptos tanto matemáticos como científicos. A continuación, se generan modelos numéricos, los cuales se transforman a su vez en algoritmos. Dichos algoritmos pueden ser entonces codificados para generar herramientas informáticas de simulación. Son estas herramientas las que se usan para la experimentación virtual.