實物模型概念
實物是物質的基本形態，在這裡實物是指靜止質量不等於零的物質。也就是說，物質世界是由大量不可分割的實物粒子所組成，這些粒子具有廣延性，不可入性和不變質量。這就是機械論中占主導地位的原子論綱領。
原子論綱領堅持實物粒子與虛空的絕對差別，在德謨克利特的原始表述中，原子等同於存在，虛空等同於虛無，原子的運動是決定論的，排斥任何機遇和偶然性；伊壁鳩魯把原子論修正為具有偶然自發運動的不完全決定論的新形式。在中世紀占主導地位的亞里斯多德學說，堅持月上世界和虛空充滿了以太和以太構成的天體，認為真空不空；月下世界的普通物體是土，水，火，氣的各種混合物。原子論綱領在近代的復活，對新物理學和化學的誕生起了巨大的作用，形成了不同於亞里斯多德的宇宙有機體的理解模式的，新的機械論的自然秩序理想。但是，以太的幽靈仍然縈繞在機械論的宇宙體系中，笛卡兒一方面堅持包括動植物在內的整個自然界必須作出機械論的說明，另一方面追隨亞里斯多德，主張真空不空，充滿了各種以太鏇渦，物質結構是連續的，運動是完全相對的，比力更為基本，沒有瞬時穿越虛空的超距作用，天體的鏇轉動力來源於以太鏇渦。笛卡兒的以太物理學在定量描述方面困難，而且在經驗事實受到反駁，在與牛頓力學的競爭中很快衰弱，但是因為與牛頓力學一起共同形成機械論的總綱領，他的很多構想在未來的電磁場論中以新的方式復活了。經驗事實對理論的支持和反駁，從來不是決定性的，一個失敗的理論的核心綱領可以成為啟發新理論的紐帶。
在牛頓看來，原子和以太都是假說性的物理概念，他基本上傾向於原子論，而且提出了光的粒子說，但是為了理解光的傳播和引力相互作用的某些現象，他有時也求助於以太。提出光的波動理論的惠更斯，當然把以太視為光傳播的媒介。牛頓從固體不太會變形這一屬性中經過理想化得到剛體概念，而後藉助於原子論的類比，引入質點這一數學概念表述力學。質點不像原子那樣具有廣延性，代表著忽略物質空間結構的數學理想化。質點的概念，同時代表著物質世界絕對無限可分的形上學理想，以及把連續時空作為物理現象序化手段的數學理想，形成了新的機械論自然秩序理想的邏輯起點。
模型
對於現實世界的事物、現象、過程或系統的簡化描述，或其部分屬性的模仿。在一般的意義下是指模仿實物或設計中的構造物的形狀製成的雛型，其大小可以分為縮小型、實物型和放大型。有些模型甚至連細節都跟實物一模一樣，有些則只是模仿實物的主要特徵。模型的意義在於可通過視覺了解實物的形象，除了具有藝術欣賞價值外，在教育、科學研究、工業建設、土木建築和軍事等方面也有極大的效用。隨著科學技術的進步，人們將研究的對象看成是一個系統，從整體的行為上對它進行研究。這種系統研究不在於列舉所有的事實和細節，而在於識別出有顯著影響的因素和相互關係，以便掌握本質的規律。對於所研究的系統可以通過類比、抽象等手段建立起各種模型。這稱為建模。模型可以取各種不同的形式，不存在統一的分類原則。按照模型的表現形式可以分為物理模型、數學模型、結構模型和仿真模型。
物理模型 也稱實體模型，又可分為實物模型和類比模型。①實物模型：根據相似性理論製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，建築模型，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）的系統中各自的變數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回響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。
數學模型 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數之間的相互關係或因果關係。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徵而不是系統的實際結構。
結構模型 主要反映系統的結構特點和因果關係的模型。結構模型中的一類重要模型是圖模型。此外生物系統分析中常用的房室模型（見房室模型辨識）等也屬於結構模型。結構模型是研究複雜系統的有效手段。
仿真模型 通過數字計算機、模擬計算機或混合計算機上運行的程式表達的模型。採用適當的仿真語言或程式，物理模型、數學模型和結構模型一般能轉變為仿真模型。關於不同控制策略或設計變數對系統的影響，或是系統受到某些擾動後可能產生的影響，最好是在系統本身上進行實驗，但這並非永遠可行。原因是多方面的，例如：實驗費用可能是昂貴的；系統可能是不穩定的，實驗可能破壞系統的平衡，造成危險；系統的時間常數很大，實驗需要很長時間；待設計的系統尚不存在等。在這樣的情況下，建立系統的仿真模型是有效的。例如，生物的甲烷化過程是一個絕氧發酵過程，由於細菌的作用分解而產生甲烷。根據生物化學的知識可以建立過程的仿真模型，通過計算機尋求過程的最優穩態值並且可以研究各種起動方法。這些研究幾乎不可能在系統自身上完成，因為從技術上很難保持過程處於穩態，而且生物甲烷化反應的起動過程很慢，需要幾周的時間。但如果利用（仿真）模型在計算機上仿真，則甲烷化反應的起動過程只需要幾分鐘的時間。
