Ang kalabuan ng terminong “modelo,” ang napakaraming uri ng pagmomodelo, at ang mabilis na pag-unlad ng mga ito ay nagpapahirap sa kasalukuyan na bumuo ng isang lohikal na kumpletong klasipikasyon ng mga modelo na makapagpapasiya sa lahat. Anumang ganitong klasipikasyon ay kombensiyonal, sapagkat ito ay sumasalamin, sa isang banda, sa subhektibong pananaw ng mga may-akda nito, at sa kabilang banda, sa mga hangganan ng kanilang kaalaman sa isang tiyak na bilang ng mga larangan ng siyentipikong pananaliksik.
Ang klasipikasyong ipinakita rito ay dapat tingnan bilang isang pagtatangka na bumuo ng isang kasangkapan — o isang modelo — para sa pag-aaral ng mga katangian at katangi-tanging aspeto ng mismong proseso ng pagmomodelo. Ang pagmomodelo ay isang pangkalahatang siyentipikong pamamaraan ng pananaliksik. Ang paggamit ng pagmomodelo sa antas ng empirikal at teoretikal na pananaliksik ay humahantong sa isang kombensiyonal na pagkakaiba sa pagitan ng materyal (physical) at abstrakto (ideal) na mga modelo.
Ang materyal na pagmomodelo ay ang pag-aaral ng isang bagay sa pamamagitan ng isang materyal na analog na muling gumagawa sa mga pangunahing physical, geometriko, dinamiko, at functional na katangian nito. Ang mga pangunahing uri ng materyal na pagmomodelo ay ang full-scale (prototype) na pagmomodelo at ang analog na pagmomodelo. Ang dalawang uri ay batay sa mga katangian ng geometriko o physical na similarity.
Ang abstraktong pagmomodelo ay naiiba sa materyal na pagmomodelo dahil hindi ito batay sa isang materyal na analohiya sa pagitan ng bagay at ng modelo, kundi sa isang ideal, konseptwal na analohiya, at palaging teoretikal ang katangian nito. Ang abstraktong pagmomodelo ay mas primaryo kaysa sa materyal na pagmomodelo: una, isang ideal na modelo ang nabubuo sa isip ng tao, at pagkatapos lamang saka binubuo ang isang materyal na modelo batay dito.
Ang mga pangunahing uri ng materyal na pagmomodelo ay full-scale at analog. Ang dalawa ay batay sa mga katangian ng geometriko o physical na similarity. Ang dalawang geometrikong hugis ay similar kung ang mga ratio ng lahat ng katumbas na haba at anggulo ay pareho. Kung alam ang similarity coefficient — ang iskala — maaaring i-multiply ang mga sukat ng isang hugis sa scale factor upang matukoy ang mga sukat ng kabilang, geometrikong similar na hugis. Ang dalawang physical na penomenon ay similar kung, batay sa kilalang katangian ng isa, ang mga katangian ng isa pa ay makukuha sa pamamagitan ng isang simpleng conversion na katulad ng paglipat mula sa isang sistema ng mga yunit ng sukat patungo sa iba. Ang pag-aaral ng mga kondisyon ng similarity sa pagitan ng mga penomenon ay ang saklaw ng teorya ng similarity.
Ang full-scale na pagmomodelo ay pagmomodelo kung saan ang isang tunay na bagay ay kinakatawan ng isang pinalaki o pinaliit na materyal na analog na maaaring pag-aralan (karaniwan sa ilalim ng mga kondisyon sa laboratoryo), kasunod ng paglilipat ng mga katangian ng pinag-aaralang mga proseso at penomenon mula sa modelo tungo sa bagay batay sa teorya ng similarity.
Ang analog na pagmomodelo ay pagmomodelo na batay sa analohiya sa pagitan ng mga proseso at penomenon na may magkaibang physical na katangian ngunit inilalarawan sa parehong paraan sa pormal na anyo (sa pamamagitan ng parehong mga matematikal na relasyon, lohikal na diagram, at estrukturang eskema). Ang analog na pagmomodelo ay nakabatay sa pagkakatugma ng mga matematikal na paglalarawan ng magkaibang bagay.
Ang mga physical at analog na modelo ay materyal na repleksyon ng isang tunay na bagay at malapit na nakakabit dito sa pamamagitan ng kanilang geometriko, physical, at iba pang katangian. Sa praktika, ang pag-aaral ng mga modelong ganitong uri ay nangangahulugan ng pagsasagawa ng isang serye ng mga physical na eksperimento kung saan ang tunay na bagay ay pinapalitan ng kanyang physical o analog na modelo.
Ang abstraktong pagmomodelo ay nahahati sa dalawang pangunahing uri: intuitibo at siyentipiko.
Ang intuitibong pagmomodelo ay pagmomodelo na batay sa isang intuitibong (hindi napatunayan mula sa pananaw ng pormal na lohika) konsepsyon ng bagay na pinag-aaralan — isa na hindi madaling i-formalize o hindi nangangailangan nito. Ang pinaka-malinaw na halimbawa ng isang intuitibong modelo ng nakapaligid na mundo ay ang karanasan sa buhay ng isang tao. Anumang empirikal na kaalaman na kulang sa isang paliwanag ng mga sanhi at mekanismo ng naobserbahang penomenon ay dapat ding ituring na intuitibo.
Ang siyentipikong pagmomodelo ay palaging lohikal na nakabatay, gumagamit ng minimum na bilang ng mga palagay na tinatanggap bilang mga hipotesis batay sa mga obserbasyon ng bagay na minomodelo.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng siyentipiko at intuitibong pagmomodelo ay nakasalalay hindi lamang sa kakayahang isagawa ang mga kinakailangang operasyon at aksyon na kasangkot sa pagmomodelo, kundi pati na rin sa pag-unawa sa “panloob” na mga mekanismong ginagamit. Masasabing alam ng siyentipikong pagmomodelo hindi lamang paano mag-model kundi pati na rin bakit dapat itong gawin sa isang partikular na paraan. Dapat bigyang-diin na ang intuisyon at ang mga intuitibong modelo ay gumaganap ng isang napakahalagang papel sa agham — walang tunay na bagong kaalaman ang matatamo kung wala ang mga ito. Ang ganitong kaalaman ay hindi matatamo sa pamamagitan lamang ng mga pamamaraan ng pormal na lohika.
Ang intuitibo at siyentipiko (teoretikal) na pagmomodelo ay hindi dapat ilagay sa magkasalungat na posisyon sa isa’t isa. Magkatugma silang dalawa, bawat isa ay may sariling saklaw ng aplikasyon.
Ang simbolikong pagmomodelo ay pagmomodelo na gumagamit ng mga representasyong batay sa tanda, gaya ng mga diagram, graph, guhit, at hanay ng mga simbolo, kasama ang mga batas at tuntuning namamahala sa paggamit ng mga ito. Kabilang sa mga halimbawa ng ganitong mga modelo ang anumang wika — halimbawa, ang wika ng pasalita at pasulat na komunikasyon ng tao, mga algorithmikong wika, at iba pa. Ginagamit ang simbolikong anyo upang ihatid kapwa ang siyentipiko at intuitibong kaalaman. Ang pagmomodelo sa pamamagitan ng mga matematikal na relasyon ay isa ring halimbawa ng simbolikong pagmomodelo.
Ang intuitibong kaalaman ay isang tagabuo ng bagong kaalaman. Gayunpaman, malayo sa lahat ng mga haka-haka at ideya ang nakakaligtas sa kasunod na pagpapatunay sa pamamagitan ng eksperimento at ng mga pamamaraan ng pormal na lohika na katangian ng siyentipikong pamamaraan, na nagsisilbing isang uri ng salaan para sa pagkilala sa pinakamahalagang kaalaman.