Mô phỏng thời gian thực (tiếng Anh: real-time simulation) là để chỉ việc dùng mô hình trên hệ thống máy tính để tái tạo lại hoạt động của một hệ thống vật lý có thể thực thi với tốc độ tương tự như thời gian thực trên đồng hồ treo tường thực tế.[1] Nói cách khác, trong mô phỏng thời gian thực, khi đồng hồ mô phỏng đạt đến một thời điểm nhất định thì đồng hồ thực cũng cùng một khoảng thời gian trong thế giới thực. Ví dụ: nếu một quá trình hệ thống vật lý mất 1 giây để kết thúc trong thế giới thực, thì quá trình mô phỏng cũng sẽ mất 1 giây.Trong mô phỏng thời gian thực, kỹ thuật khó nhất là đồng bộ thời gian. Từ trước đến nay, tốc độ tính toán luôn là một hạn chế mềm - mô phỏng chậm đồng nghĩa với việc mô phỏng tốn kém, hạn chế về tốc độ tính toán trở thành một hạn chế khó nhất trong mô phỏng thời gian thực. Mô phỏng thời gian thực trở thành một cuộc chạy đua với thời gian, máy tính không thể hoàn thành các phép tính liên quan đến một bước tích hợp trước khi đồng hồ thời gian thực tăng lên h đơn vị thời gian, trong đó h là kích thước bước hiện tại của thuật toán tích hợp, thì mô phỏng sẽ không thể đồng bộ được.[2]
