分子力学法
Edの経験的で良い近似とされる式はモース・ポテンシャルが良く知られているが、この式は指数関数を含んでいるため計算量が多くなり、分子力学法のメリットを打ち消してしまうためあまり用いられない。また古典的な方法としてはフックの法則に従う調和振動子として取り扱う方法がある。近似の程度はあまり高くないが、計算量が少ないため高分子の計算に使用される。より近似の程度を改善したものとしてはモース・ポテンシャルの平衡結合距離付近での振る舞いを近似した結合距離の3次式、あるいは4次式などが使用される。しかしこれらの式では、平衡結合距離から離れた部分ではエネルギー値がまったく当てにならなくなってしまうため、反応の遷移状態のエネルギー計算などは不可能である。
Eaは結合角の圧縮や拡大によって生じるポテンシャルエネルギーを表す。Eaを表す経験的な式には、調和振動子として取り扱う方法がまず挙げられる。さらに近似を高める場合には結合角の4次式や6次式が使用される。
Etは単結合の回りの回転に伴うポテンシャルエネルギーや、二重結合の平面から原子がずれることによって生じるポテンシャルエネルギーを表している。Etは二面角を360度回転させると元の形に戻る周期関数であるので、フーリエ級数型の式が用いられる。近似を高める場合には高次のフーリエ級数の項を含む式が使用される。
Enは立体的な反発や非共有電子対による静電的な斥力やファン・デル・ワールス力や水素結合による引力が含まれるので様々な形の項を含む。立体的な反発とファン・デル・ワールス力を良く表すものとしては、引力が原子間距離の6乗に反比例し斥力が原子間距離の12乗に反比例するレナード-ジョーンズ・ポテンシャルがあり、これがよく使用されている。