La science nécessite souvent de réaliser des calculs afin de corroborer ou de vérifier une hypothèse. Le « calcul scientifique » est d’ailleurs une branche des mathématiques en plein essor. De plus en plus, les sciences impliquent des calculs nombreux et complexes, y compris dans les disciplines relevant des sciences sociales et historiques (dès lors qu’on veut analyser les phénomènes à étudier sous l’aspect quantitatif.
De plus les sciences impliquent non seulement expérimentation, mais aussi modélisation et simulation. La simulation est la « reproduction artificielle du fonctionnement d'un appareil, d'une machine, d'un système, d'un phénomène, à l'aide d'une maquette ou d'un programme informatique, à des fins d'étude, de démonstration ou d'explication ». Beaucoup de sciences de la Terre et de l'Univers (notamment : astrophysique, sismologie, météorologie) reposent en grande partie sur l'élaboration de modèles et sur leur confrontation avec des observations de phénomènes. La modélisation physique consiste spécifiquement à utiliser un autre phénomène physique que celui observé, mais en y appliquant des lois ayant les mêmes propriétés et les mêmes équations. La simulation numérique utilise elle un programme spécifique ou éventuellement un progiciel plus général, qui génère davantage de souplesse et de puissance de calcul. Les simulateurs de vol d’avions par exemples permettent d'entraîner les pilotes. En recherche fondamentale les simulations que l'on nomme aussi modélisations numériques permettent de reproduire des phénomènes complexes, souvent invisibles ou trop ténus, comme la collision de particules.
Le développement de la modélisation et de la simulation posent des problèmes nouveaux. On a pu les voir autour des controverses découlant des divergences sur l’importance et la raison du réchauffement climatique, ou les scientifiques du GIEC étaient accusés dans le même temps de trop recourir à ces procédés, et d’utiliser des modèles perfectibles.
Cette nouvelle extension de la science est apportée par le développement exponentiel de calculateurs aux possibilités de plus en plus remarquables. La réalisation de calculs qui auraient demandés autrefois tout une vie est maintenant réalisable en quelques minutes.
Les sciences progressent ainsi non seulement par la découverte de nouvelles théories, mais aussi par celui des techniques. Les techniques de calculs ne sont pas les moins importantes