Questo tipo di analisi, di livello macroscopico, consente di studiare il fenomeno della circolazione stradale in termini quantitativi e di valutare gli effetti sulla viabilità conseguenti a modifiche della rete stradale quali la realizzazione di una nuova infrastruttura viaria.
I modelli di macrosimulazione si basano sulla descrizione dell' offerta di trasporto che è rappresentata sotto forma di archi (tronchi stradali) e nodi (intersezioni) e della domanda (veicoli che si muovono sulla rete stradale) rappresentata sotto forma di matrice Origine-Destinazione. Il territorio oggetto di studio deve essere preventivamente suddiviso in zone (zonizzazione) e le origini/destinazioni degli spostamenti sono riferite alle zone individuate.
Caricando progressivamente la domanda di trasporto (matrice O/D) sulla rete viaria i flussi di traffico si distribuiscono raggiungendo una situazione di equilibrio nella quale i tempi di percorrenza dei diversi percorsi per ogni relazione di tipo O/D sono identici e dove nessun veicolo trarrebbe vantaggio dal modificare la propria scelta di itinerario (Equilibrio di Wordrop).
Questo tipo di analisi, spesso eseguita in riferimento alle ore di punta della mattina e della sera considera i flussi veicolari come valori aggregati (non simula il singolo spostamento della persona X che esce di casa e va al lavoro ma aggrega tutti gli spostamenti che partono da una data zona verso un'altra) ed è particolarmente indicata all'interno della redazione di strumenti di pianificazione di nuove infrastrutture viarie.