「モデル」という語の多義性、モデリングの種類のおびただしさ、そしてその急速な発展のために、現在ではすべての人を満足させる論理的に完全なモデルの分類を組み立てることは難しい。そうした分類はいずれも便宜的なものである。それは一方では著者の主観的な見方を反映し、他方では有限個の科学研究領域にわたる著者の知識の限界を反映しているからである。
ここに示す分類は、モデリングというプロセスそのものの性質と特徴を研究するための道具——あるいはモデル——を組み立てる試みとみなすべきである。モデリングは一般科学的な研究方法である。経験的な水準でも理論的な水準でもモデリングが用いられることから、モデルは便宜的に物質的（実物的）モデルと観念的（理念的）モデルに区別される。
物質的モデリングとは、対象の主要な物理的、幾何学的、動的、機能的な特性を再現する物質的な類似物を用いて、その対象を研究することである。物質的モデリングの主な種類は、実物（試作品）モデリングとアナログモデリングである。どちらも幾何学的あるいは物理的な相似の性質にもとづいている。
観念的モデリングが物質的モデリングと異なるのは、対象とモデルのあいだの物質化された類比にではなく、理念的で概念的な類比にもとづいており、つねに理論的な性格をもつ点である。観念的モデリングは物質的モデリングに対して第一次的である。まず人の頭のなかで理念的なモデルが形をとり、そのうえではじめて、それにもとづいて物質的なモデルが作られる。
物質的モデリングの主な種類は実物モデリングとアナログモデリングである。どちらも幾何学的あるいは物理的な相似の性質にもとづいている。二つの幾何学図形は、対応するすべての長さと角の比が同じであれば相似である。相似係数——縮尺——がわかっていれば、一方の図形の寸法に縮尺係数を掛けて、幾何学的に相似なもう一方の図形の寸法を定めることができる。二つの物理現象は、一方の特性がわかっているときに、ちょうど一つの測定単位システムから別のものへ移るのと同様の単純な換算によって他方の特性が得られるならば、相似である。現象間の相似の条件を研究するのは相似理論の領分である。
実物モデリングとは、現実の対象を、研究に適した拡大あるいは縮小された物質的な類似物によって表し（通常は実験室の条件のもとで研究し）、そののち相似理論にもとづいて、研究されたプロセスと現象の性質をモデルから対象へ移すモデリングである。
アナログモデリングとは、物理的な本性は異なるが形式的には同じように（同じ数学的関係、論理図式、構造図式によって）記述されるプロセスや現象のあいだの類比にもとづくモデリングである。アナログモデリングは、異なる対象の数学的記述が一致することに依拠している。
物質的モデルとアナログモデルは、現実の対象を物質的に反映したものであり、幾何学的、物理的、その他の特性を通じてその対象と密接に結びついている。実務においてこの種のモデルを研究することは、現実の対象をその物質的モデルあるいはアナログモデルに置き換えて、一連の物理実験を行うことに帰着する。
観念的モデリングは二つの主な種類に分けられる。直観的モデリングと科学的モデリングである。
直観的モデリングとは、研究対象についての直観的な（形式論理の立場からは根拠づけられていない）観念——形式化になじまない、あるいは形式化を必要としない観念——にもとづくモデリングである。周囲の世界の直観的モデルの最も鮮明な例は、人の人生経験である。観察された現象の原因と仕組みの説明を欠いたあらゆる経験的知識も、直観的なものとみなすべきである。
科学的モデリングはつねに論理的に根拠づけられており、モデル化される対象の観察にもとづいて仮説として採用される最小限の仮定を用いる。
科学的モデリングと直観的モデリングの決定的な違いは、モデリングにともなう必要な操作と行為を遂行しうるかどうかだけでなく、用いられる「内的な」仕組みを理解しているかどうかにある。科学的モデリングは、どのようにモデル化するかだけでなく、なぜそのように行うべきかをも知っている、と言える。強調しておかなければならないのは、直観と直観的モデルが科学においてきわめて重要な役割を果たしていることである。それらなしに真に新しい知識に到達することはできない。そうした知識は、形式論理の方法だけでは得られない。
直観的モデリングと科学的（理論的）モデリングを対立させるべきでは決してない。両者はよく補い合っており、それぞれが固有の適用領域をもっている。
記号的モデリングとは、図式、グラフ、図面、記号の集合といった記号による表現と、それらを操作する法則と規則を用いるモデリングである。そうしたモデルの例としては、あらゆる言語——たとえば人の話し言葉と書き言葉、アルゴリズム言語など——が挙げられる。記号的な形式は、科学的な知識を伝えるためにも直観的な知識を伝えるためにも用いられる。数学的な関係によるモデリングも記号的モデリングの一例である。
直観的な知識は新しい知識の生成源である。しかし、あらゆる推測や着想がその後の実験による検証と、科学的アプローチに特徴的な形式論理の方法による検証に耐えるわけでは決してない。それらは最も価値ある知識を選り分ける一種のフィルターとして働く。