マルチカノニカル法
マルチカノニカル法では、メトロポリス・ヘイスティングス法を用いるが、メトロポリス法におけるサンプリング分布 exp  ( − β E ) {\displaystyle \exp(-\beta E)} の代わりに、状態密度の逆数を用いる。このように選ぶことで、平均的な意味において、エネルギー毎に等しい状態数をサンプリングできる。言い換えれば、エネルギーに対して「フラットなヒストグラム」を得ることができる。このことから、エネルギー障壁を乗り越えることが困難ではなくなる。メトロポリス法と比べて優れている点としてもう一つ、サンプリングが系の温度によらないことから、全ての温度における熱力学的変数を推計することができる(「マルチカノニカル」とはここから来ている)。このことは一次相転移を研究する上において大きな利点となる。
マルチカノニカル法の実行上において最大の問題は、状態密度を予め知る必要があることである。マルチカノニカルサンプリングにおいて重要な貢献の一つとして、ワン・ランダウ法が挙げられる。このアルゴリズムは、収束するまで状態密度を計算しつづけることで、漸近的にマルチカノニカル集合を得ることができる。
マルチカノニカル法の応用範囲は物理系のみに留まらない。コスト関数 F が定義できる抽象的な系にも適用することができる。 F に対する状態密度を用いることにより、多次元空間上の積分や最小値探索に用いることができる。