«Model» teriminin çok anlamlılığı, modelleme türlerinin muazzam çokluğu ve bunların hızlı gelişimi, günümüzde herkesi tatmin edecek mantıksal olarak eksiksiz bir model sınıflandırması oluşturmayı zorlaştırmaktadır. Böyle bir sınıflandırma, bir yandan yazarlarının öznel bakış açısını, öte yandan bilgilerinin sonlu sayıda bilimsel araştırma alanı üzerindeki sınırlarını yansıttığından, her zaman gelenekseldir.
Burada sunulan sınıflandırma, modelleme sürecinin kendisinin özelliklerini ve niteliklerini incelemek için bir araç — ya da bir model — oluşturma girişimi olarak değerlendirilmelidir. Modelleme, genel bilimsel bir araştırma yöntemidir. Modellemenin hem ampirik hem de kuramsal araştırma düzeylerinde kullanılması, maddi (fiziksel) ve soyut (ideal) modeller arasında geleneksel bir ayrıma yol açar.
Fiziksel modelleme, bir nesnenin başlıca fiziksel, geometrik, dinamik ve işlevsel özelliklerini yeniden üreten maddi bir analog aracılığıyla incelenmesidir. Fiziksel modellemenin başlıca türleri, gerçek boyutlu (prototip) modelleme ve analog modellemedir. Her iki tür de geometrik veya fiziksel benzerlik özelliklerine dayanır.
Soyut modelleme, fiziksel modellemeden farklı olarak, nesne ile model arasındaki maddileştirilmiş bir benzeşime değil, ideal, kavramsal bir benzeşime dayanır ve her zaman kuramsal niteliktedir. Soyut modelleme, fiziksel modellemeye göre önceliklidir: önce insan zihninde ideal bir model oluşur, ancak ondan sonra bu temelde fiziksel bir model inşa edilir.
Fiziksel modellemenin başlıca türleri gerçek boyutlu ve analog modellemedir. Her ikisi de geometrik veya fiziksel benzerlik özelliklerine dayanır. İki geometrik şekil, karşılık gelen tüm uzunlukların ve açıların oranları aynıysa benzerdir. Benzerlik katsayısı — yani ölçek — biliniyorsa, bir şeklin boyutları ölçek çarpanıyla çarpılarak geometrik olarak benzer diğer şeklin boyutları belirlenebilir. İki fiziksel olgu, birinin bilinen özellikleri verildiğinde diğerinin özellikleri, bir ölçü birimleri sisteminden diğerine geçişe benzer basit bir dönüşümle elde edilebiliyorsa benzerdir. Olgular arasındaki benzerlik koşullarının incelenmesi benzerlik teorisinin alanına girer.
Gerçek boyutlu modelleme, gerçek bir nesnenin, incelenmeye elverişli (tipik olarak laboratuvar koşulları altında) büyütülmüş veya küçültülmüş maddi bir analogla temsil edildiği ve ardından incelenen süreç ve olguların özelliklerinin, benzerlik teorisine dayanarak modelden nesneye aktarıldığı modelleme türüdür.
Analog modelleme, farklı fiziksel doğalara sahip olmakla birlikte biçimsel olarak aynı şekilde (aynı matematiksel bağıntılarla, mantıksal diyagramlarla ve yapısal şemalarla) tanımlanan süreçler ve olgular arasındaki benzeşime dayanan modellemedir. Analog modelleme, farklı nesnelerin matematiksel tanımlarının çakışmasına dayanır.
Fiziksel ve analog modeller, gerçek bir nesnenin maddi yansımalarıdır ve geometrik, fiziksel ve diğer özellikleri aracılığıyla ona sıkı sıkıya bağlıdırlar. Uygulamada, bu türden modelleri incelemek, gerçek nesnenin fiziksel ya da analog modeliyle yer değiştirdiği bir dizi fiziksel deneyin gerçekleştirilmesi anlamına gelir.
Soyut modelleme iki ana türe ayrılır: sezgisel ve bilimsel.
Sezgisel modelleme, incelenen nesneye ilişkin — biçimsel mantık açısından temellendirilmemiş — sezgisel bir kavrayışa dayanan, biçimselleştirmeye elverişli olmayan ya da buna gerek duyulmayan modellemedir. Çevremizdeki dünyanın en canlı sezgisel model örneği, bir insanın yaşam deneyimidir. Gözlemlenen olgunun nedenlerine ve mekanizmalarına dair bir açıklamadan yoksun her türlü ampirik bilgi de sezgisel olarak değerlendirilmelidir.
Bilimsel modelleme, modellenen nesnenin gözlemlerine dayanarak varsayım olarak kabul edilen asgari sayıda önermeyi kullanan, her zaman mantıksal olarak temellendirilmiş bir modellemedir.
Bilimsel ve sezgisel modelleme arasındaki temel fark, yalnızca modellemeye özgü gerekli işlemleri ve eylemleri gerçekleştirme becerisinde değil, aynı zamanda kullanılan «içsel» mekanizmaları anlamada da yatar. Bilimsel modellemenin yalnızca nasıl modelleneceğini değil, aynı zamanda bunun belirli bir şekilde neden yapılması gerektiğini de bildiği söylenebilir. Şunu vurgulamak gerekir ki sezgi ve sezgisel modeller bilimde olağanüstü önemli bir rol oynar — onlar olmaksızın gerçek anlamda yeni hiçbir bilgiye ulaşılamaz. Bu tür bilgiler yalnızca biçimsel mantık yöntemleriyle elde edilemez.
Sezgisel ve bilimsel (kuramsal) modelleme hiçbir şekilde birbirine karşıt konumlandırılmamalıdır. Bunlar birbirini iyi tamamlar; her biri kendi uygulama alanına sahiptir.
Simgesel modelleme, diyagramlar, çizgeler, çizimler ve simge kümeleri gibi işaret temelli gösterimleri, bunların işlenmesine ilişkin yasa ve kurallarla birlikte kullanan modellemedir. Bu tür modellere örnek olarak her türlü dil gösterilebilir — örneğin sözlü ve yazılı insan iletişiminin dili, algoritmik diller vb. Simgesel biçim, hem bilimsel hem de sezgisel bilgiyi aktarmak için kullanılır. Matematiksel bağıntılar aracılığıyla modelleme de simgesel modellemeye bir örnektir.
Sezgisel bilgi, yeni bilginin üreticisidir. Ancak varsayımların ve fikirlerin hepsi, bilimsel yaklaşıma özgü olan ve en değerli bilgiyi belirlemek için bir tür süzgeç işlevi gören deney ve biçimsel mantık yöntemleriyle yapılan sonraki doğrulamaya dayanamaz.