Если уметь вычислять энергию заданного размещения атомов, то можно по ее минимуму найти конфигурации и свойства любых дефектов решетки. В основе таких расчетов лежит закон межатомных взаимодействий — некоторый потенциал. Достоверность результата зависит прежде всего от того, насколько хорошо он отображает характер взаимодействий в данном веществе.
Полная энергия твердого тела — энергия связи (энергия сцепления, когезивная энергия) — это работа разделения его на отдельные невзаимодействующие атомы. (Для молекулярных кристаллов, как, например, твердого кислорода, удобнее рассматривать разделение на молекулы, а для ионных — на ионы; тогда для сравнения с решеткой из атомов надо добавить еще потенциал ионизации). Эта полная энергия кристалла на порядки больше, чем ее изменения от появления дефектов решетки даже в предельно больших количествах. Поэтому предсказание свойств дефектов может сильно зависеть от малых различий в константах потенциала.