本书可以分为三个部分。第一部分介绍了数值计算和技巧，在具体教学中强调这些方法的图像，并重点讨论了迭代、求根、混沌和分形等之间的关系。第二部分和确定性问题有关，主要利用这些数值方法解决经典物理、集体现象、量子物理、多体物理和统计力学(相变)中的具体问题。第三部分和随机数有关，主要介绍随机数、布朗运动、高维积分、随机微分方程、蒙特卡洛模拟等。在第三部分，作者介绍了分子动力学模拟、相变理论和标度律，它们和物理学前沿最密切相关。在写作中，作者强调物理学知识、科学史以及科普等的关联，以增加本书的广度和深度。