Ces calculs relèvent de ce qu'on appelait auparavant la superinfomatique, mais comme par les temps qui courent une grande partie est effectuée sur des grappes d'ordinateurs assez ordinaires, ont préfère maintenant parler de traitement à hautes performances.

À noter parmi les applications types :

• l'astrophysique (par exemple, simulations de l'explosion d'une supernova ou de la collision de trous noirs) ;
• le secteur automobile et aérospatial (par exemple, simulation de collisions d'automobiles ou conception de nouveaux avions) ;
• modélisation climatique (par exemple, simulations d'une tornade ou prévision du climat de la Terre au prochain siècle) ;
• économie (par exemple, modélisation de l'économie mondiale).

Pour le moment, il faut simplifier les modèles pour pouvoir les exécuter sur les machines disponibles ; généralement beaucoup d'effets importants sont négligés parce que la puissance de traitement n'est pas suffisante pour pouvoir en tenir compte. Actuellement, appréhender la véritable complexité de la nature (ou de l'être humain !) est simplement hors de portée.

Un exemple d'application qui se profile toujours à l'horizon en restant inaccessible, est la simulation interactive répartie - une technique utilisée pour la formation et la planification dans le domaine militaire, mais également applicable, par exemple, aux systèmes de contrôle de la circulation aérienne. Les cas type réalistes peuvent mettrent en jeu des centaines de milliers d'entités, ayant chacune des structures de comportement éventuellement complexes. Aujourd'hui, les supercalculateurs les plus puissants peuvent prendre en charge tout plus 20 000 entités.