高性能计算机可以进行大规模数值模拟运算。在物理、化学、生物、地球科学等领域，研究者常常需要进行大规模的数值模拟来探究自然现象。例如，气候模型需要模拟地球大气、海洋、陆地的复杂相互作用；粒子物理模型需要模拟基本粒子的相互作用和演化；生物信息学模型则需要模拟基因、蛋白质等生物大分子的结构和功能。这些都需要高性能计算机进行大规模的数值运算。
高性能计算机可以进行大数据分析和机器学习运算。在人工智能和大数据时代，数据已经成为了一种新的资源，对数据的处理和分析能力决定了企业和国家的竞争力。高性能计算机可以快速处理和分析大规模数据，从而挖掘出有价值的信息和知识。同时，高性能计算机也是机器学习和深度学习的关键，它们可以进行大规模的模型训练和推理，推动人工智能的发展。
高性能计算机还可以进行科学计算和工程设计。在材料科学、航空航天、石油勘探等领域，需要进行复杂的科学计算和工程设计。例如，新型材料的研发需要模拟材料的微观结构和物理性质；航空航天设计需要模拟飞行器的气动性能和结构强度；石油勘探则需要模拟地层的物理特性和石油流动的规律。这些都需要高性能计算机进行复杂的数值运算和仿真模拟。
高性能计算机可以进行加密和安全运算。在网络安全和加密通信领域，需要进行大量的加密和解密运算。例如，公钥密码体制需要进行大数因数分解和离散对数等复杂运算；对称密钥密码体制则需要快速实现加密和解密操作。这些都需要高性能计算机进行高效的加密和解密运算。
高性能计算机可以进行各种复杂的运算，从而在科学、工程、金融、人工智能等领域产生深远影响。未来随着技术的不断发展，高性能计算机将在更多领域发挥更大的作用。
