本书主要涉及计算材料科学中第一性原理计算、高性能计算技术，材料数值模拟算法在高性能计算平台上的实现、应用与实践。全书共4个部分。第一部分是综述，主要对计算材料科学的基本概念、材料计算方法和计算材料科学实践进行了介绍。第二部分是计算理论，系统阐述了密度泛函理论基础，周期势中电子计算方法，简约波矢 的物理意义和 空间积分，LDA+U和GW近似，以及分子动力学。第三部分是高性能计算环境搭建，主要介绍了高性能计算基本原理与高性能计算集群搭建实践。第四部分是计算实践，描述了VASP的安装与应用示例、XMD和LAMMPS的应用示例。本书可作为希望快速了解计算材料学知识的本科生、研究生的参考书，也可以供物理、化学、材料计算等领域对高并发计算集群中材料模拟计算感兴趣的理论研究者及工程技术人员使用。