계산과학은 컴퓨터 성능의 괄목할 만한 향상과 컴퓨터계산의 응용분야의 확장으로 과거 1980년대부터 등장하여 1990년대 초부터 하나의 독립적 학문분야로 인식되기 시작한 학제적이고 복합적인 새로운 학문 분야이다. 계산과학은 일반적으로 다음과 같은 특징을 갖는다.
첫째, 계산과학은 실용적인 문제를 컴퓨터를 이용하여 해결하는 학문이다. 이에 과학, 공학, 산업, 국방, 의학 등에서 제기되는 실용적인 응용문제를 컴퓨터를 활용하여 해결하는 데 활용된다. 해당 문제의 수학적 모형화 과정, 수치 해석, 알고리즘 개발, 소프트웨어 사용, 프로그램 실행, 분석, 타당성 검증, 가시화 등의 일련의 과정이 필요한데, 이 모든 과정이 계산과학의 영역에 포함된다.
둘째, 계산과학은 융합형 다학제적 학문이다. 계산과학을 연구하기 위해서는 전산학, 응용수학, 과학, 공학 등이 모두 중요하고 필요하지만, 계산과학은 이들 중 어느 한 학문의 범주에도 속하지는 않는 특징이 있다.
셋째, 계산과학은 경제적 효율성을 높이는 기술이다. 계산과학을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 연구개발과정에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다. 실제 실험이 어렵거나 실험 비용이 많이 소요되는 과학 문제를 시뮬레이션을 통해 해결함으로써 경제적 효과를 거둘 수 있다. 또한, 이론과 실험이 불가능한 거대연구나 도전적인 문제들의 경우 계산과학을 활용한 연구개발을 통해 접근이 가능할 수 있다.