Ambiguitatea termenului „model”, numărul enorm de tipuri de modelare și dezvoltarea lor rapidă fac în prezent dificilă construirea unei clasificări logic complete a modelelor care să satisfacă pe toată lumea. Orice astfel de clasificare este convențională, deoarece reflectă, pe de o parte, punctul de vedere subiectiv al autorilor săi, iar pe de altă parte, limitele cunoștințelor lor într-un număr finit de domenii de cercetare științifică.
Clasificarea prezentată aici trebuie privită ca o încercare de a construi un instrument — sau un model — pentru investigarea proprietăților și caracteristicilor procesului de modelare în sine. Modelarea este o metodă științifică generală de cercetare. Utilizarea modelării atât la nivel empiric, cât și la nivel teoretic al cercetării duce la o distincție convențională între modelele fizice (materiale) și cele abstracte (ideale).
Modelarea fizică este investigarea unui obiect cu ajutorul unui analog material care reproduce principalele sale caracteristici fizice, geometrice, dinamice și funcționale. Principalele tipuri de modelare fizică sunt modelarea la scară reală (prototip) și modelarea analogică. Ambele tipuri se bazează pe proprietățile similitudinii geometrice sau fizice.
Modelarea abstractă diferă de modelarea fizică prin faptul că nu se bazează pe o analogie materializată între obiect și model, ci pe o analogie ideală, conceptuală, și are întotdeauna un caracter teoretic. Modelarea abstractă este primară în raport cu modelarea fizică: mai întâi se formează un model ideal în mintea umană, iar abia apoi se construiește pe baza acestuia un model fizic.
Principalele tipuri de modelare fizică sunt cea la scară reală și cea analogică. Ambele se bazează pe proprietățile similitudinii geometrice sau fizice. Două figuri geometrice sunt similare dacă rapoartele tuturor lungimilor și unghiurilor corespunzătoare sunt aceleași. Dacă se cunoaște coeficientul de similitudine — scara —, atunci dimensiunile unei figuri pot fi înmulțite cu factorul de scară pentru a determina dimensiunile celeilalte figuri, geometric similare. Două fenomene fizice sunt similare dacă, date fiind caracteristicile cunoscute ale unuia, caracteristicile celuilalt pot fi obținute printr-o conversie simplă, analogă trecerii de la un sistem de unități de măsură la altul. Studiul condițiilor de similitudine dintre fenomene face obiectul teoriei similitudinii.
Modelarea la scară reală este modelarea în care un obiect real este reprezentat printr-un analog material mărit sau micșorat, care se pretează investigării (de obicei în condiții de laborator), cu transferul ulterior al proprietăților proceselor și fenomenelor studiate de la model la obiect, pe baza teoriei similitudinii.
Modelarea analogică este modelarea bazată pe analogia dintre procese și fenomene care au naturi fizice diferite, dar sunt descrise formal în același mod (prin aceleași relații matematice, scheme logice și scheme structurale). Modelarea analogică se bazează pe coincidența descrierilor matematice ale unor obiecte diferite.
Modelele fizice și analogice sunt reflecții materiale ale unui obiect real și sunt strâns legate de acesta prin caracteristicile lor geometrice, fizice și de altă natură. În practică, investigarea modelelor de acest tip revine la efectuarea unei serii de experimente fizice, în care obiectul real este înlocuit cu modelul său fizic sau analogic.
Modelarea abstractă se împarte în două tipuri principale: intuitivă și științifică.
Modelarea intuitivă este modelarea bazată pe o concepție intuitivă (nejustificată din punctul de vedere al logicii formale) despre obiectul studiat — una care nu se pretează formalizării sau nu o necesită. Cel mai elocvent exemplu de model intuitiv al lumii înconjurătoare este experiența de viață a unei persoane. Orice cunoaștere empirică lipsită de o explicație a cauzelor și mecanismelor fenomenului observat trebuie considerată, de asemenea, intuitivă.
Modelarea științifică este întotdeauna fundamentată logic, folosind un număr minim de ipoteze adoptate pe baza observațiilor asupra obiectului modelat.
Diferența esențială dintre modelarea științifică și cea intuitivă constă nu doar în capacitatea de a efectua operațiile și acțiunile necesare implicate în modelare, ci și în înțelegerea mecanismelor „interne” utilizate. Se poate spune că modelarea științifică știe nu doar cum să modeleze, ci și de ce trebuie procedat într-un anumit mod. Trebuie subliniat că intuiția și modelele intuitive joacă un rol extraordinar de important în știință — nicio cunoaștere cu adevărat nouă nu poate fi obținută fără ele. O astfel de cunoaștere este de neatins numai prin metodele logicii formale.
Modelarea intuitivă și cea științifică (teoretică) nu trebuie în niciun caz puse în opoziție una față de cealaltă. Ele se completează reciproc foarte bine, fiecare ocupându-și propriul domeniu de aplicare.
Modelarea simbolică este modelarea care utilizează reprezentări bazate pe semne, precum diagrame, grafice, desene și seturi de simboluri, împreună cu legile și regulile care guvernează manipularea acestora. Exemple de astfel de modele includ orice limbaj — de exemplu, limbajul comunicării umane orale și scrise, limbajele algoritmice și așa mai departe. Forma simbolică este folosită pentru a transmite atât cunoștințe științifice, cât și intuitive. Modelarea prin relații matematice este, de asemenea, un exemplu de modelare simbolică.
Cunoașterea intuitivă este un generator de cunoștințe noi. Totuși, departe de toate presupunerile și ideile rezistă verificării ulterioare prin experiment și prin metodele logicii formale specifice abordării științifice, care servește drept un fel de filtru pentru identificarea celor mai valoroase cunoștințe.