سیستم‌های محاسبات سنگین عموماً به سیستم‌هایی اطلاق می‌شود که برای انجام محاسبات بسیار پیچیده، حجیم و زمان‌بر طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها معمولاً شامل ترکیبی از سخت‌افزارهای قدرتمند و نرم‌افزارهای بهینه‌سازی شده برای پردازش داده‌های بزرگ، مدل‌های پیش‌بینی پیچیده، تجزیه و تحلیل داده‌های عظیم و سایر فرآیندهای محاسباتی سنگین هستند.

این سیستم‌ها معمولاً برای کاربردهایی مانند تحقیقات علمی (مانند شبیه‌سازی‌های هسته‌ای، مدل‌سازی آب‌وهوا، ژنتیک و غیره)، تحلیل داده‌های بزرگ (Big Data)، هوش مصنوعی و یادگیری عمیق، پردازش تصویر و صدا، تحلیل فیلم‌های سینمایی و مواردی از این دست استفاده می‌شوند.

این سیستم‌ها معمولاً دارای زیرساخت‌های قدرتمندی همچون سرورهای موازی با تعداد زیادی پردازنده، سرعت فوق‌العاده بالا، حافظه‌های بزرگ، شبکه‌های بسیار پرسرعت و تکنولوژی‌های متنوعی برای ذخیره و پردازش داده‌ها هستند.

این سیستم‌ها برای کاربردهایی که نیاز به محاسبات بسیار بزرگ و پیچیده دارند، ضروری هستند و نقش مهمی در پیشرفت‌های علمی، فناوری و صنعتی امروزی دارند.