也稱實體模型，又可分為實物模型和類比模型。①實物模型：根據相似性理論制造的按原系統比例縮小（也可以是放大或與原系統尺寸一樣）的實物，例如風洞實驗中的飛機模型，水力系統實驗模型，建筑模型，船舶模型等。②類比模型：在不同的物理學領域（力學的、電學的、熱學的、流體力學的等）的系統中各自的變量有時服從相同的規律，根據這個共同規律可以制出物理意義完全不同的比擬和類推的模型。例如在一定條件下由節流閥和氣容構成的氣動系統的壓力響應與一個由電阻和電容所構成的電路的輸出電壓特性具有相似的規律，因此可以用比較容易進行實驗的電路來模擬氣動系統。

用數學語言描述的一類模型。數學模型可以是一個或一組代數方程、微分方程、差分方程、積分方程或統計學方程，也可以是它們的某種適當的組合，通過這些方程定量地或定性地描述系統各變量之間的相互關系或因果關系。除了用方程描述的數學模型外，還有用其他數學工具，如代數、幾何、拓撲、數理邏輯等描述的模型。需要指出的是，數學模型描述的是系統的行為和特征而不是系統的實際結構。