Helmholtz free energy
局所上昇法は、配座探索問題だけでなく、自由エネルギー計算にも応用される。自由エネルギー計算においては、局所上昇法はある自由度に沿った自由エネルギー面を計算するために応用される。Engkvist と Karlström により、局所上昇法により形成されたバイアスポテンシャルを用いて、符号の反転した自由エネルギー面の近似値を得ることができると証明されている。したがって自由エネルギー面から（メタダイナミクス法で行なわれるように）直接自由エネルギー面を推算したり、（アンブレラサンプリング補正つきメタダイナミクス法や局所上昇アンブレラサンプリング法で行なわれるように）アンブレラサンプリング法を用いてより正確な自由エネルギーを得るのに応用することができる。