Videnskabelige modeller tilnærmer tendenser og processer i den virkelige verden. Som repræsentationer er de nødvendigvis ufuldstændige og kan afvises. Modeller er dog yderst nyttige af en række årsager. For det første giver de en måde at forstå processer, der ellers kan være uden for menneskers rækkevidde. For det andet giver de forskere grundlag for yderligere eksperimenter og hypoteser.
Uden modeller ville mange af processerne i den naturlige verden forblive mystiske. Selvom de er delvise og potentielt mangelfulde, repræsenterer modeller verden på en måde, som vi kan forstå. For eksempel er Bohr-modellen af atomet en væsentlig forenkling af strukturen af et atom. Denne model hjælper os dog med at konceptualisere atomet som en tæt pakket kerne omgivet af elektroniske kredsløb.
Modeller er afgørende for den videnskabelige metode. De er aldrig bevist korrekte, en gang for alle. En models inkonsekvenser kan eksponeres gennem test eller observationer. Derefter skal der dannes en ny model. For eksempel foreslog den ptolemæske model for planetbevægelse, at planeterne og solen rejser rundt om jorden. Dette kunne dog ikke tage højde for et antal observerede fænomener, såsom faser af Venus. Derfor blev den kopernikanske model af solsystemet fremtrædende.