在分子动力学模拟中，每一时刻最基本的数据是全部粒子的位置和速度。根据这些基本数据，所有该时刻的统计量都可以计算出来。
对于经典（非量子非相对论）粒子，某一时刻的系统温度可以由能量均分定理求出。由于已知所有粒子的速度，所以能够直接计算出系统的总动能$E_k$。通常，我们选择在质心系中研究系统，所以这里说的总动能通常是在质心系下系统的总动能。根据能量均分定理，
这里$E_k$是系统的总动能，$k_B$是Boltzmann常量，$T$是温度，$DOF$即系统的自由度（Degrees of freedom）。通常的三维N粒子体系下，$DOF=3N-3$，因为动能是质心系下的动能，受到质心系约束，粒子的速度之和的三个分量都是零，算作三个约束条件，所以自由度要减3：
这就是通常多粒子体系的分子动力学模拟中用到的计算温度的公式。
注意：多粒子体系MD模拟和通常的分子（如蛋白质等）的MD模拟的“自由度”区别在于：
- 分子的MD模拟中自由度$DOF$不为$3N-3$，而是由具体分子的自由度（如振动、转动等）决定，所以通常由式$\eqref{eqn:1}$导出。
- 多粒子体系中即使粒子间存在相互作用，只要不发生成键（量子力学过程），粒子仍旧可以按照无几何形状的点或者球来考虑，所以只要计入平动自由度即可。能量均分定理与系统是否为理想气体无关。