CHARMM-kraftfälten för proteiner inkluderar: united-atom (ibland benämnd extended atom) CHARMM19, all-atom CHARMM22 och dess dihedral potential korrigerad variant CHARMM22/CMAP, liksom senare versioner CHARMM27 och CHARMM36 och olika modifieringar såsom CHARMM36m och CHARM36IDPSFF. I CHARMM22 – proteinkraftfältet härleddes de atomära partiella laddningarna från kvantkemiska beräkningar av interaktionerna mellan modellföreningar och vatten. Dessutom är CHARMM22 parametriserad för TIP3P explicit vattenmodell. Ändå används det ofta med implicita lösningsmedel. 2006 reparametriserades en specialversion av CHARMM22/CMAP för konsekvent användning med implicit lösningsmedel GBSW.

CHARMM22 kraftfältet har följande potentiella energifunktion:

V = ∑ b o n d s k b-b − b-0 ) 2 + ∑ n i n g l e s k θ ( θ − θ 0 ) 2 + ∑ d i h e d r 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 jag j ) {\displaystyle {\begin{anpassas}V=&\summan _{obligationer}k_{b}(b-b_{0})^{2}+\summan _{vinklar}k_{\theta }(\theta -\theta _{0})^{2}+\summan _{dihedrals}k_{\phi }\\&+\summan _{impropers}k_{\omega }(\omega -\omega _{0})^{2}+\summan _{Urey-Bradley}k_{u}(u-u_{0})^{2}\\&+\summan _{nonbonded} \ left (\epsilon \ left + {\frac {q_{i}q_{j}} {\epsilon r_{ij}}} \ right) \ end{aligned}}}

termerna bond, angle, dihedral och nonbonded liknar de som finns i andra kraftfält som AMBER. CHARMM-kraftfältet innehåller också en felaktig term som redogör för böjning utanför planet (som gäller för alla uppsättningar av fyra atomer som inte är successivt bundna), där k {\displaystyle k_{\omega }}

är kraftkonstanten och 0 {\displaystyle 0 {\displaystyle\omega-\omega _{0}}

är vinkeln utanför planet. Urey-Bradley-termen är en korsperiod som står för 1,3 icke-bundna interaktioner som inte redovisas av obligations-och vinkelvillkoren; k u {\displaystyle k_{u}}

är kraftkonstanten och u {\displaystyle u}

är avståndet mellan 1,3-atomerna. för DNA, RNA och lipider används CHARMM27. Vissa kraftfält kan kombineras, till exempel CHARMM22 och CHARMM27 för simulering av protein-DNA-bindning. Även parametrar för NAD+, sockerarter, fluorerade föreningar etc., kan laddas ner. Dessa force field versionsnummer hänvisar till CHARMM version där de först dök upp, men kan naturligtvis användas med efterföljande versioner av CHARMM körbara program. På samma sätt kan dessa kraftfält användas inom andra molekyldynamiska program som stöder dem.

under 2009 infördes ett allmänt kraftfält för läkemedelsliknande molekyler (CGenFF). Det ”täcker ett brett spektrum av kemiska grupper som finns i biomolekyler och läkemedelsliknande molekyler, inklusive ett stort antal heterocykliska ställningar”. Det allmänna kraftfältet är utformat för att täcka alla kombinationer av kemiska grupper. Detta kommer oundvikligen med en minskning av noggrannheten för att representera en viss underklass av molekyler. Användare varnas upprepade gånger på Mackerells webbplats för att inte använda cgenff-parametrarna för molekyler för vilka specialiserade kraftfält redan finns (som nämnts ovan för proteiner, nukleinsyror etc.).

CHARMM innehåller också polariserbara kraftfält med två tillvägagångssätt. Den ena är baserad på FQ-modellen (fluctuating charge), även kallad Charge Equilibration (CHEQ). Den andra är baserad på Drude-skalet eller dispersionsoscillatormodellen.

parametrar för alla dessa kraftfält kan laddas ner gratis från Mackerells webbplats.