现代分子力场的开发，依赖于一种称为"循环拟合"(recursivefitting)的方法，以拟合力场参数与实验数据。具体方法是：第一，确定力场参数的初值；第二，利用力场参数的初值对水分子体系进行MonteCarlo模拟或MD模型，得到水分子的性质；第三，把模拟结果与有关实验结果进行比较，修正力场参数，得到改进了的力场参数；第四，根据新的力场参数再次进行相关模拟，并进一步修正力场参数；如此反复，直到模拟结果与实验结果之间的差值小于预先设定的数值，得到收敛的结果。目前，用于循环拟合法确定力场参数的常用实验数据包括晶体结构数据、液体的径向分布函数、分子的偶极矩、极化率、迁移性质、蒸发热等。最近，也有人利用水的相图数据，特别是密度反常数据拟合水分子力场参数，取得了理想效果。
以上这种利用实验数据拟合力场参数的方法在数学上也称为逆问题方法(inverseproblem)o用逆问题方法研究势函数，与势函数的形式无关，也与势函数种类无关。任何体系包括分子内成键相互作用、分子间和(或)分子内氢键相互作用、vanderWaals相互作用、静电相互作用等，都可以实现。
除了上述经验方法外，分子力场参数还可以通过量子化学方法计算得到。具体是，先用量子化学方法直接计算水分子的二聚体、三聚体或多聚体等的势能面；然后，用适当的势函数拟合势能面，得到水分子力场的势参数。以此方法得到的力场有MCY、MCHO、NCC等。值得注意的是，由于量子化学计算方法中没有计入极化效应对有效两体势的贡献，由此得到的势函数虽然可以精确地描述少数水分子体系的结构和性质，但用于模拟由大量水分子组成的宏观水的性质时，效果较经验势函数不理想。例如，利用MCY模型模拟得到水的径向分布函数，第一峰的位置是合理的，但第二峰的位置太近，总体与水的高温行为(具有较弱的分子间相互作用)类似。
