第一性原理（First Principle），是从量子力学理论出发的计算方法，它“号称”自己仅需要原子精细结构常数、电子质量及带电量、原子核质量及电量、普朗克常量和光速这几个已知的参数，便可根据原子核和电子相互作用的原理及其基本运动规律，经过多个近似处理后直接求解薛定谔方程，进而得到材料（几乎）所有的基态性质。狭义的第一性原理计算，是指基于Hatree-Fock自洽场计算方法的“从头算”（ab initio），广义的第一性原理计算在此基础上还包含了密度泛函理论（DFT）计算。
在材料计算中，第一性原理方法常见于超晶胞、表面、界面、团簇等晶体结构模型，用于优化其几何结构、计算体系能量，得到如能带结构、态密度、电荷分布等重要的信息，进而对体系进行理论量化的分析。
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