Modellierung ist eine Erkenntnismethode, die zu den allgemeinen wissenschaftlichen Methoden gehört und sowohl auf der empirischen als auch auf der theoretischen Erkenntnisebene anwendbar ist. Praktisch alle anderen Erkenntnismethoden können bei der Konstruktion und Untersuchung eines Modells eingesetzt werden.
Unter „Modell“ (vom lateinischen modulus — Maß, Muster, Norm) verstehen wir ein materielles oder gedanklich vorgestelltes Objekt, das im Untersuchungsprozess an die Stelle des ursprünglichen Objekts tritt und dabei bestimmte, für die gegebene Forschung wesentliche Merkmale bewahrt. Der Prozess der Konstruktion und Nutzung eines Modells wird Modellierung genannt.
In der Systemanalyse wird die Modellierung als die wichtigste Methode wissenschaftlicher Erkenntnis betrachtet, die mit der Verfeinerung von Methoden zur Gewinnung und Erfassung von Informationen über die untersuchten Objekte sowie mit dem Erwerb neuen Wissens durch modellbasierte Experimente verbunden ist. Heute werden die meisten Modelle mithilfe der Computertechnik entwickelt; solche Modelle können mit Software erstellt werden oder selbst Software sein.
Bei der Konstruktion eines Modells geht der Forscher stets von den festgelegten Zielen aus und berücksichtigt nur die für deren Erreichung wesentlichsten Faktoren. Folglich ist kein Modell mit dem ursprünglichen Objekt identisch und daher zwangsläufig unvollständig, da der Forscher nur jene Faktoren berücksichtigt hat, die aus seiner Sicht als am wichtigsten galten.
Der wichtigste und am weitesten verbreitete Zweck von Modellen ist ihr Einsatz bei der Untersuchung und Vorhersage des Verhaltens komplexer Prozesse und Phänomene. Dabei ist zu beachten, dass manche Objekte und Phänomene überhaupt nicht direkt untersucht werden können. Ein weiterer, ebenso wichtiger Zweck von Modellen besteht darin, dass sie helfen, die bedeutendsten Faktoren zu identifizieren, die die Eigenschaften eines Objekts prägen, da das Modell selbst nur bestimmte grundlegende Merkmale des ursprünglichen Objekts widerspiegelt, deren Berücksichtigung bei der Untersuchung eines gegebenen Prozesses oder Phänomens notwendig ist. Ein Modell ermöglicht es, durch das Testen verschiedener Steuerungsstrategien zu lernen, ein Objekt richtig zu steuern. Die Verwendung des realen Objekts zu diesem Zweck ist oft riskant oder schlicht unmöglich. Wenn sich die Eigenschaften eines Objekts im Laufe der Zeit ändern, wird die Aufgabe, den Zustand des Objekts unter dem Einfluss verschiedener Faktoren vorherzusagen, besonders wichtig.
Das Ziel der Modellierung bestimmt, welche Aspekte des Originals im Modell abgebildet werden müssen. Unterschiedliche Ziele führen zu unterschiedlichen Modellen desselben Objekts.
Modelle können auf gedanklichem Wege (abstrakte Modelle) oder auf materiellem Wege (materielle Modelle) konstruiert werden. Einen besonderen Platz unter den abstrakten Modellen nehmen sprachliche Modelle ein. Die Mehrdeutigkeit und Unschärfe der natürlichen Sprache, die in vielen Situationen sehr nützlich sind, können sich in bestimmten Praxisbereichen als Hindernis erweisen. In solchen Fällen werden präzisere (fachliche) Sprachen geschaffen — eine ganze Hierarchie von Sprachen zunehmender Präzision, die in der ideal formalisierten Sprache der Mathematik gipfelt.