Während das mikrokanonische EnsembleEnsemblemikrokanonisches simuliert werden kann, indem das zweite Newton’sche Gesetz (oder der Hamilton-Formalismus)Hamilton-Formalismus zu diskreten Zeitpunkten angewendet wird, erfordert das kanonische EnsembleEnsemblekanonisches zusätzlich einen Algorithmus, der auf mikroskopischer Ebene die Wirkung eines externen Wärmebads im Experiment nachahmen soll. Solche Algorithmen werden in der Molekulardynamik (MD) als ThermostatenThermostat bezeichnet. Zwangsläufig ändern sie die tatsächliche Dynamik der Teilchen und führen deshalb unter Umständen nur zu statistisch korrekten Ergebnissen, indem sie dafür sorgen, dass die Häufigkeit, mit der die einzelnen Zustände auftreten, proportional zum zugehörigen Boltzmann-FaktorBoltzmann-Faktor  \(e^{-E/k_\textrm{B}T}\) sind.