在有限单元的方法中；基本上是要获得适当的节点位移{δ}使得系统势能Π具最小值。而 其中[k]为劲度矩阵；{f}为节点外力向量。一般传统的步骤是从Π对{δ}的第一次变分为零的条件，从而获下式 再由(2)式中求得所要之{δ}。然而寻找适当的{δ}而能使势能，即(1)式中的Π，具最小值，有许多其他的数值程序可资运用，而不经由(2)式。是以直接由(1)式，用最佳化的方法计算出{δ}，特称为直接能量最小化。