按照构造模型的成分或表达形式分类，模型一般可粗略分为实体模型和符号模型两大类。
实体模型由具体的有形的实体材料构成，一般包括实物模型和模拟模型两种。实物模型是一个有形的几何等价物。实体模型以实体系统的功能和构造作为模型的组成要素，其尺寸可放大或缩小，变成与实际系统本身相似的模型，如地球仪、作战沙盘、建筑模型、飞机的风洞试验模型、实验工厂及环境模型等。模拟模型与某些系统在运动关系或性质上具有相似性，从而有利于用易于控制或求解的系统去模拟另一系统。例如，用电路模拟机械系统的运动，或模拟水力系统、经济系统的运动规律。模拟计算机就是一种用电子部件组成的模拟系统，可模拟电网运行特性、化工生产过程，也可用于模拟建筑物在受到震动和动态负载时的状况。
符号模型也叫抽象模型，是由纯信息而非实体材料构成的模型。其中包括概念模型、图表模型、计算机仿真模型和数学模型等。
（1）概念模型
实体在主观世界中形成“实体概念”，并可以用属性和属性值描述，这就是实体的概念模型；实体系统在主观世界中形成“系统概念”，由要素和影响关系来描述，这就是系统的概念模型。概念模型一般是在缺乏资料的情况下，凭借人们的经验、知识和直觉而形成的思维或文字描述。
（2）图表模型
图表模型是用少量的文字、简明的数字和线条等构成的模型。它能够直观形象地表示实体系统的一些本质和特征，如流程图、组织结构图、网络图等。
（3）计算机仿真模型
计算机仿真模型是用计算机程序定义的模型。构建这类模型首先要明确构成系统的“构件”，并将实际系统的运行演化规律和思维活动规律，提炼成若干数学模型与简单的行为逻辑推理规则，然后用计算机程序表示出来，以便在计算机上对实际系统进行模拟。这类模型的特点是以问题为导向、以人-机模型系统观点为基础，通过运用计算机技术，实现对实体系统运行演化规律或人的思维活动的模拟。
（4）数学模型
数学模型是运用数学的表达形式来描述实际系统的组成部分、系统结构以及系统与环境的相互作用。原则上讲，现代数学所提供的一切表达形式，包括几何图形、代数结构、拓扑结构、序结构、分析表达式等，均可作为一定的数学模型。相对于其他模型而言，数学模型最具抽象性，有时很难说清其实际意义，但是它也有以下优点：
①明确性。明确地表示了各种因素、变量和它们之间的关系。
②可以计算求解。通过计算结果可了解到一些直观上难以得到的答案。
③适应性强。一种数学模型可以有多种用途或用于不同的实际问题。
④可变动性好。修改参数或改变计算关系十分方便。
⑤分析问题速度快。数学推演一般要比用物理模型快得多，特别是能使用计算机来进行处理。
⑥成本低。计算机技术的发展与普及降低了成本。
虽然数学模型缺乏直观的形象，但由于以上优点，它在众多分类模型中仍是发展最为迅速、内容最为丰富、被人们最广泛使用的研究和分析工具。因此，对数学模型进行必要的类型划分，明确各种类型的特点，对合理使用数学模型是有帮助的。数学模型一般可从数学的构成、问题性质、解的形式、算法与应用等几个方面进行综合划分。
从数学的构成来看，数学模型可分为分析模型、非分析模型和图模型 3 类。所谓分析模型，是指用无穷小量的概念来研究函数的一类模型，如微分方程、积分变换、级数等；非分析模型包括代数模型和几何模型，代数的含义是变换表达式和方程，几何是研究各种量的“空间”关系，如向量、距离、夹角、相似系数等；图模型中的图不是物体的形象图，也不是几何图，而是由点和连接这些点的线组成的、用以表示各种关系的图，如状态图、结构图、决策树、信号流程图等。
从被研究问题的某些性质来看，数学模型有如下划分：按系统模型与时间的依赖关系，有静态和动态模型之分；按系统内部结构和性能清楚程度，有“白箱”“灰箱”和“黑箱”模型之分；按变量性质，有确定和不确定模型之分；按变量取值，有连续和离散模型之分；按变量之间的关系，有线性和非线性模型之分。
从模型解的特征来看，数学模型可划分为解析模型和数值模型。所谓解析模型，简单地说就是它的解必将是一个有特定形式的公式；所谓数值模型，是在研究未知函数时，用数值参数的问题代替本来问题，只要知道了这些参数，便可近似计算未知函数。
从算法与应用的关系来看，数学模型可划分为经典工程数学模型、运筹学模型及离散数学模型。经典工程数学包括微分方程、积分方程、积分方程变换、变分、矩阵等，这些均来自对物理系统对象的研究；而在社会活动中，常常需要研究包含人的活动规律及准则在内的问题，于是发展了运筹学模型和包含数理逻辑、组合分析在内的一些离散数学模型。
