“मॉडल” शब्द की अनिश्चितता, मॉडलिंग के प्रकारों की विशाल संख्या, और उनका तेज़ विकास वर्तमान में मॉडलों का एक ऐसा तार्किक रूप से पूर्ण वर्गीकरण बनाना कठिन बना देते हैं जो सभी को संतुष्ट करे। कोई भी ऐसा वर्गीकरण परंपरागत ही होता है, क्योंकि यह एक ओर अपने लेखकों के व्यक्तिगत दृष्टिकोण को दर्शाता है, और दूसरी ओर वैज्ञानिक अनुसंधान के सीमित संख्या के क्षेत्रों में उनके ज्ञान की सीमाओं को।
यहाँ प्रस्तुत वर्गीकरण को मॉडलिंग प्रक्रिया के गुणों और विशेषताओं की जाँच के लिए एक उपकरण — या एक मॉडल — बनाने के प्रयास के रूप में देखा जाना चाहिए। मॉडलिंग अनुसंधान की एक सामान्य वैज्ञानिक पद्धति है। अनुसंधान के अनुभवजन्य और सैद्धांतिक दोनों स्तरों पर मॉडलिंग के उपयोग से भौतिक (मूर्त) और अमूर्त (आदर्श) मॉडलों के बीच एक परंपरागत भेद उत्पन्न होता है।
भौतिक मॉडलिंग किसी वस्तु की जाँच है जो एक मूर्त सादृश्य के उपयोग से की जाती है, जो उसकी मुख्य भौतिक, ज्यामितीय, गतिक और क्रियात्मक विशेषताओं को पुनरुत्पादित करता है। भौतिक मॉडलिंग के मुख्य प्रकार हैं यथार्थ-मापी (प्रोटोटाइप) मॉडलिंग और अनुरूप (एनालॉग) मॉडलिंग। दोनों प्रकार ज्यामितीय या भौतिक समरूपता के गुणों पर आधारित हैं।
अमूर्त मॉडलिंग भौतिक मॉडलिंग से इस बात में भिन्न है कि यह वस्तु और मॉडल के बीच किसी मूर्त सादृश्य पर आधारित नहीं होती, बल्कि एक आदर्श, वैचारिक सादृश्य पर आधारित होती है, और इसकी प्रकृति सदैव सैद्धांतिक होती है। अमूर्त मॉडलिंग भौतिक मॉडलिंग की तुलना में प्राथमिक है: पहले मानव मस्तिष्क में एक आदर्श मॉडल बनता है, और उसके बाद ही उसके आधार पर एक भौतिक मॉडल बनाया जाता है।
भौतिक मॉडलिंग के मुख्य प्रकार हैं यथार्थ-मापी और अनुरूप। दोनों ज्यामितीय या भौतिक समरूपता के गुणों पर आधारित हैं। दो ज्यामितीय आकृतियाँ समरूप होती हैं यदि सभी संगत लंबाइयों और कोणों के अनुपात समान हों। यदि समरूपता गुणांक — यानी स्केल — ज्ञात हो, तो एक आकृति के आयामों को स्केल गुणक से गुणा करके दूसरी, ज्यामितीय रूप से समरूप, आकृति के आयाम निर्धारित किए जा सकते हैं। दो भौतिक परिघटनाएँ समरूप होती हैं यदि एक की ज्ञात विशेषताओं के आधार पर दूसरी की विशेषताएँ एक सरल रूपांतरण द्वारा प्राप्त की जा सकें, जो मापन इकाइयों की एक प्रणाली से दूसरी में संक्रमण के समान हो। परिघटनाओं के बीच समरूपता की स्थितियों का अध्ययन समरूपता सिद्धांत का क्षेत्र है।
यथार्थ-मापी मॉडलिंग वह मॉडलिंग है जिसमें एक वास्तविक वस्तु को उसके बढ़े हुए या घटाए गए मूर्त सादृश्य द्वारा प्रस्तुत किया जाता है, जो जाँच के लिए उपयुक्त होता है (सामान्यतः प्रयोगशाला स्थितियों में), जिसके बाद अध्ययन की गई प्रक्रियाओं और परिघटनाओं के गुणों को समरूपता सिद्धांत के आधार पर मॉडल से वस्तु में स्थानांतरित किया जाता है।
अनुरूप मॉडलिंग उस मॉडलिंग को कहते हैं जो उन प्रक्रियाओं और परिघटनाओं के बीच सादृश्य पर आधारित होती है जिनकी भौतिक प्रकृति भिन्न होती है, परंतु जिन्हें औपचारिक रूप से एक ही ढंग से (समान गणितीय संबंधों, तार्किक आरेखों और संरचनात्मक योजनाओं द्वारा) वर्णित किया जाता है। अनुरूप मॉडलिंग विभिन्न वस्तुओं के गणितीय वर्णनों के मेल पर टिकी होती है।
भौतिक और अनुरूप मॉडल किसी वास्तविक वस्तु के मूर्त प्रतिबिंब होते हैं और अपनी ज्यामितीय, भौतिक तथा अन्य विशेषताओं के माध्यम से उससे निकटता से जुड़े होते हैं। व्यवहार में, इस प्रकार के मॉडलों की जाँच का अर्थ है भौतिक प्रयोगों की एक श्रृंखला करना जिसमें वास्तविक वस्तु को उसके भौतिक या अनुरूप मॉडल से प्रतिस्थापित किया जाता है।
अमूर्त मॉडलिंग को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: सहज-बोधात्मक और वैज्ञानिक।
सहज-बोधात्मक मॉडलिंग वह मॉडलिंग है जो अध्ययनाधीन वस्तु की एक सहज-बोधात्मक (औपचारिक तर्क की दृष्टि से अप्रमाणित) संकल्पना पर आधारित होती है — जो न तो औपचारिकीकरण के लिए उपयुक्त होती है, न ही जिसे इसकी आवश्यकता होती है। परिवेश के जगत के एक सहज-बोधात्मक मॉडल का सबसे स्पष्ट उदाहरण किसी व्यक्ति का जीवन अनुभव है। कोई भी अनुभवजन्य ज्ञान जिसमें देखी गई परिघटना के कारणों और क्रियाविधियों की व्याख्या न हो, उसे भी सहज-बोधात्मक ही माना जाना चाहिए।
वैज्ञानिक मॉडलिंग सदैव तार्किक रूप से आधारित होती है, जिसमें परिकल्पनाओं के रूप में अपनाई गई मान्यताओं की न्यूनतम संख्या का उपयोग किया जाता है, जो मॉडल की जा रही वस्तु के प्रेक्षणों पर आधारित होती हैं।
वैज्ञानिक और सहज-बोधात्मक मॉडलिंग के बीच मुख्य अंतर केवल मॉडलिंग में शामिल आवश्यक क्रियाओं और कार्यों को करने की क्षमता में ही नहीं है, बल्कि उपयोग की जाने वाली “आंतरिक” क्रियाविधियों की समझ में भी है। यह कहा जा सकता है कि वैज्ञानिक मॉडलिंग न केवल यह जानती है कि कैसे मॉडल बनाया जाए, बल्कि यह भी कि इसे किसी विशेष ढंग से क्यों किया जाना चाहिए। इस बात पर बल दिया जाना चाहिए कि सहज-बोध और सहज-बोधात्मक मॉडल विज्ञान में असाधारण रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं — उनके बिना कोई वास्तव में नया ज्ञान प्राप्त नहीं किया जा सकता। ऐसा ज्ञान केवल औपचारिक तर्क की पद्धतियों से अप्राप्य होता है।
सहज-बोधात्मक और वैज्ञानिक (सैद्धांतिक) मॉडलिंग को किसी भी प्रकार से एक-दूसरे के विरुद्ध नहीं रखा जाना चाहिए। वे एक-दूसरे की भली प्रकार से पूरक हैं, प्रत्येक अपने-अपने प्रयोग क्षेत्र में स्थित है।
संकेतात्मक मॉडलिंग वह मॉडलिंग है जो चिह्न-आधारित निरूपणों का उपयोग करती है, जैसे आरेख, ग्राफ, चित्र, और प्रतीकों के समुच्चय, साथ ही उनके संचालन को नियंत्रित करने वाले नियम और कानून। ऐसे मॉडलों के उदाहरणों में कोई भी भाषा शामिल है — उदाहरण के लिए, मानव के बोले और लिखे जाने वाले संचार की भाषा, कलनविधि भाषाएँ, इत्यादि। संकेतात्मक रूप का उपयोग वैज्ञानिक और सहज-बोधात्मक दोनों प्रकार के ज्ञान को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। गणितीय संबंधों के माध्यम से मॉडलिंग भी संकेतात्मक मॉडलिंग का एक उदाहरण है।
सहज-बोधात्मक ज्ञान नए ज्ञान का जनक है। हालाँकि, बहुत कम अनुमान और विचार ऐसे होते हैं जो बाद में प्रयोग और वैज्ञानिक दृष्टिकोण की विशेषता वाली औपचारिक तर्क की पद्धतियों द्वारा सत्यापन का सामना कर सकें, जो सबसे मूल्यवान ज्ञान की पहचान के लिए एक प्रकार के फ़िल्टर का काम करता है।