CHARMM-kraftfelterne for proteiner inkluderer: united-atom (undertiden betegnet udvidet atom) CHARMM19, all-atom CHARMM22 og dens dihedrale potentielle korrigerede variant CHARMM22/CMAP, såvel som senere versioner CHARMM27 og CHARMM36 og forskellige modifikationer såsom CHARMM36m og CHARMM36IDPSFF. I CHARMM22-proteinkraftfeltet blev de atomare partielle ladninger afledt af kvantekemiske beregninger af interaktionerne mellem modelforbindelser og vand. Desuden er CHARMM22 parametriseret til TIP3P eksplicit vandmodel. Ikke desto mindre bruges det ofte med implicitte opløsningsmidler. I 2006 blev en speciel version af CHARMM22/CMAP reparametriseret til konsekvent brug med implicit opløsningsmiddel.

CHARMM22 kraftfeltet har følgende potentielle energifunktion:

V = ∑ b o n d s k b b − b-0 ) 2 + ∑ a n g l e s k θ ( θ − θ 0 ) 2 + ∑ d i h e d f a l s k ϕ + ∑ i m p r o p e r s k ω ( ω − ω 0 ) 2 + ∑ U r e y − B r a d l e y k u ( u − u 0 ) 2 + ∑ n o n b o n d e d ( ϵ + q i q j ϵ r i j ) {\displaystyle {\begin{justeret}V=&\sum _{obligationer}k_{b} b-b_{0})^{2}+\sum _{vinkler}k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}+\sum _{dihedrals}k_{\phi }\\&+\sum _{impropers}k_{\omega }(\omega\omega _{0})^{2}+\sum _{Urey-Bradley}k_{u}(u-u_{0})^{2}\\&+\sum _{nonbonded} \ left (\epsilon \ left + {\frac {k_{i}k_{j}} {\epsilon r_{ij}}} \ right) \ end{aligned}}}

bindings -, vinkel -, dihedrale og ikke-bindede udtryk ligner dem, der findes i andre kraftfelter, såsom rav. CHARMM-kraftfeltet inkluderer også et forkert udtryk, der tegner sig for bøjning uden for flyet (som gælder for ethvert sæt af fire atomer, der ikke successivt er bundet), hvor k-Larsen {\displaystyle k_{\omega }}

er kraftkonstanten og − Larsen 0 {\displaystyle \omega -\omega _{0}}

er vinklen uden for plan. Urey-Bradley-udtrykket er et tværgående udtryk, der tegner sig for 1,3 ikke-bindende interaktioner, der ikke tages højde for obligations-og vinkelbetingelserne; k u {\displaystyle k_{u}}

er kraftkonstanten og u {\displaystyle u}

er afstanden mellem 1,3 atomer. for DNA, RNA og lipider anvendes CHARMM27. Nogle kraftfelter kan kombineres, for eksempel CHARMM22 og CHARMM27 til simulering af protein-DNA-binding. Også parametre for NAD+, sukkerarter, fluorerede forbindelser osv., kan hentes. Disse kraftfeltversionsnumre henviser til CHARMM-versionen, hvor de først dukkede op, men kan naturligvis bruges sammen med efterfølgende versioner af CHARMM-eksekverbare program. Ligeledes kan disse kraftfelter anvendes inden for andre molekylære dynamikprogrammer, der understøtter dem.

i 2009 blev et generelt kraftfelt for lægemiddellignende molekyler (CGenFF) introduceret. Det “dækker en bred vifte af kemiske grupper, der er til stede i biomolekyler og lægemiddellignende molekyler, herunder et stort antal heterocykliske stilladser”. Det generelle kraftfelt er designet til at dække enhver kombination af kemiske grupper. Dette kommer uundgåeligt med et fald i nøjagtighed for at repræsentere en bestemt underklasse af molekyler. Brugere advares gentagne gange på Mackerells hjemmeside om ikke at bruge cgenff-parametrene for molekyler, for hvilke der allerede findes specialiserede kraftfelter (som nævnt ovenfor for proteiner, nukleinsyrer osv.).

CHARMM inkluderer også polariserbare kraftfelter ved hjælp af to tilgange. Den ene er baseret på den svingende ladningsmodel, også kaldet Ladningsækvilibrering. Den anden er baseret på Drude shell eller dispersion oscillator model.

parametre for alle disse kraftfelter kan hentes fra Mackerell hjemmeside gratis.