乱数を用いて現象を再現・解析評価する技法の総称。近年，この技法はほとんどコンピュータシミュレーションとして行われ，乱数も計算機内で算術的に発生させる近似的にランダムな数列である「擬似」乱数が用いられている。ランダムな要素を含む現象すべてがこの技法の対象となり，中性子，分子など素粒子の運動や微粒子のブラウン運動など確率・統計的な現象が代表的な例。
　このほか，多原子分子の安定な原子配置，分子構造計算などは，本来は確率的要素を含まない決定論的な事象であるが，古典的な方法では多次元の微分方程式を多重積分により解く必要があり計算に膨大な時間を要する。これに対してモンテカルロ法の技法の一つである準乱数を用いる方法によれば，はるかに短時間で計算できるため広く用いられている。