分子力場は、巨大分子の構造を求めたり自由度の高い分子の配座解析をする場合には唯一現実的なアプローチといえます。特にMMFF94力場は配座解析をする時には威力を発揮し、「軽い」計算を実現する計算エンジンといえます。

力場パラメータとしてはSYBYL力場とMMFF94力場の2種類を実装しており、SYBYLは全周期表の<元素に拡張されています。MMFF94は有機分子や生体高分子の構造や配座を再現するようにパラメータ化されています。

半経験的分子軌道計算は量子化学的手法の中では最もシンプルな手法で、平衡状態や遷移状態の構造またはエネルギーを求めるのに使用できます。特にPM3は遷移金属元素などが拡張されており、そのような原子種を含む、無機、または有機金属錯体などのモデルにも適用できます。Spartan'06 for WindowsではAM1、PM3、MNDOの3種をサポートしており、MNDO/dは典型元素の一部にd軌道の拡張をいれています。またPM3はほぼ全ての遷移元素が扱えます。

AM1,PM3、MNDO,RM1の４つの手法をサポートしています。RM1(Recife Model 1)はAM1の改良版ともいえるもので有機分子においてはほとんどの場合、AM1、PM3よりもよい結果を得られることがわかっています。（MNDOとの比較はSpartan'06のリリース時点で確認できておりません）

Hartree-Fock分子軌道計算は、分子の構造、エネルギーその他各種プロパティの計算に活用でき特に有機分子の計算に有効です。

次のような標準的な基底関数をサポートしています： STO-3G, 3-21G, 6-31G*, 6-311G*, cc-pVDZ, cc-pVTZ and cc-pVQZ, (d), (d,p), (2d), (2d,2p), (2df, 2dp), (3d, 3p), (3df, 3dp) の拡張つき、または個別にp軌道やｄ軌道の拡張の指定も可能重元素を含む系では偽ポテンシャルも利用できます。Spartanでは基底関数をインポートして追加したり、ユーザ定義の基底関数を使用することもできます。 また、Dual Basis Setsも導入されました。摂動論に基づく複数の基底関数の組み合わせにより計算精度速度ともに向上しています。