直接数値シミュレーション（DNS：Direct Numerical Simulation）とは、層流や乱流といった流れを数値的に解析する手法の1つで、連続式（質量保存則）、運動方程式（運動量保存則）の基礎方程式をそのまま解き、流れに含まれる全ての大きさの渦をシミュレートすることです。
一般にDNSは、全ての大きさの渦を解像できるように十分に細かい計算格子を用意する必要とするため、膨大な計算格子が必要で、多くの場合、解析が困難です。特に、高レイノルズ数の流れにおいては最少渦のスケールが微細となりDNSの適用は困難で、実際には乱流モデルを用いて解析されることが多くなります。