การสร้างแบบจำลองเป็นวิธีการศึกษาค้นคว้าที่จัดอยู่ในกลุ่มวิธีการทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป ซึ่งสามารถประยุกต์ใช้ได้ทั้งในระดับความรู้เชิงประจักษ์และเชิงทฤษฎี แทบทุกวิธีการศึกษาค้นคว้าอื่น ๆ สามารถนำมาใช้ในการสร้างและศึกษาแบบจำลองได้
คำว่า “แบบจำลอง” (มาจากภาษาละติน modulus — หมายถึง หน่วยวัด แบบแผน มาตรฐาน) หมายถึงวัตถุที่มีอยู่จริงหรือที่คิดขึ้นในความคิด ซึ่งในกระบวนการศึกษาจะทำหน้าที่แทนวัตถุต้นแบบ โดยยังคงคุณลักษณะบางประการที่จำเป็นต่อการวิจัยนั้น ๆ ไว้ กระบวนการสร้างและใช้แบบจำลองเรียกว่าการสร้างแบบจำลอง
ในการวิเคราะห์ระบบ การสร้างแบบจำลองถือเป็นวิธีการหลักของการศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาวิธีการรวบรวมและบันทึกข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ศึกษา ตลอดจนการได้มาซึ่งความรู้ใหม่ผ่านการทดลองโดยใช้แบบจำลอง ในปัจจุบันแบบจำลองส่วนใหญ่ถูกพัฒนาขึ้นด้วยเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ แบบจำลองเหล่านี้อาจถูกสร้างขึ้นด้วยซอฟต์แวร์หรืออาจเป็นซอฟต์แวร์เองก็ได้
เมื่อสร้างแบบจำลอง ผู้วิจัยจะเริ่มต้นจากเป้าหมายที่กำหนดไว้เสมอ และพิจารณาเฉพาะปัจจัยที่สำคัญที่สุดต่อการบรรลุเป้าหมายนั้น ดังนั้นแบบจำลองจึงไม่มีทางเหมือนกับวัตถุต้นแบบทุกประการ และย่อมไม่สมบูรณ์โดยธรรมชาติ เนื่องจากผู้วิจัยพิจารณาเฉพาะปัจจัยที่เห็นว่าสำคัญที่สุดในมุมมองของตนเท่านั้น
วัตถุประสงค์ที่สำคัญและแพร่หลายที่สุดของแบบจำลองคือการนำไปใช้ศึกษาและพยากรณ์พฤติกรรมของกระบวนการและปรากฏการณ์ที่ซับซ้อน พึงระลึกไว้ว่าวัตถุและปรากฏการณ์บางอย่างไม่สามารถศึกษาโดยตรงได้เลย วัตถุประสงค์อีกประการหนึ่งที่สำคัญไม่แพ้กันของแบบจำลองคือช่วยระบุปัจจัยที่สำคัญที่สุดซึ่งกำหนดคุณสมบัติของวัตถุ เนื่องจากตัวแบบจำลองเองสะท้อนเพียงลักษณะพื้นฐานบางประการของวัตถุต้นแบบที่จำเป็นต้องพิจารณาเมื่อศึกษากระบวนการหรือปรากฏการณ์นั้น ๆ แบบจำลองช่วยให้สามารถเรียนรู้วิธีควบคุมวัตถุได้อย่างเหมาะสมโดยการทดลองใช้กลยุทธ์การควบคุมต่าง ๆ การใช้วัตถุจริงเพื่อจุดประสงค์นี้มักมีความเสี่ยงหรือเป็นไปไม่ได้เลย เมื่อคุณสมบัติของวัตถุเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา งานพยากรณ์สถานะของวัตถุภายใต้อิทธิพลของปัจจัยต่าง ๆ จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษ
เป้าหมายของการสร้างแบบจำลองเป็นตัวกำหนดว่าแง่มุมใดของต้นแบบที่ต้องสะท้อนอยู่ในแบบจำลอง เป้าหมายที่แตกต่างกันย่อมก่อให้เกิดแบบจำลองที่แตกต่างกันของวัตถุเดียวกัน
แบบจำลองสามารถสร้างขึ้นได้ผ่านความคิด (แบบจำลองนามธรรม) หรือผ่านโลกวัตถุ (แบบจำลองกายภาพ) ในบรรดาแบบจำลองนามธรรม แบบจำลองทางภาษามีตำแหน่งพิเศษ ความกำกวมและความไม่ชัดเจนของภาษาธรรมชาติ ซึ่งเป็นประโยชน์ในหลายสถานการณ์ อาจกลายเป็นอุปสรรคในการปฏิบัติงานบางประเภท ในกรณีเช่นนี้ จึงมีการสร้างภาษาที่แม่นยำกว่า (ภาษาเฉพาะทาง) ขึ้น — เป็นลำดับชั้นทั้งหมดของภาษาที่มีความแม่นยำเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนถึงขั้นสูงสุดคือภาษาคณิตศาสตร์ที่เป็นทางการอย่างสมบูรณ์