Τα επιστημονικά μοντέλα προσεγγίζουν τις τάσεις και τις διαδικασίες στον πραγματικό κόσμο. Ως παραστάσεις, είναι απαραιτήτως ελλιπείς και μπορεί να απορριφθούν. Ωστόσο, τα μοντέλα είναι εξαιρετικά χρήσιμα για διάφορους λόγους. Πρώτον, παρέχουν έναν τρόπο κατανόησης διαδικασιών που διαφορετικά θα ήταν εκτός του πεδίου εφαρμογής των ανθρώπων. Δεύτερον, παρέχουν στους επιστήμονες θεμέλια για περαιτέρω πειράματα και υποθέσεις.
Χωρίς μοντέλα, πολλές από τις διαδικασίες στον φυσικό κόσμο θα παραμείνουν μυστηριώδεις. Παρόλο που είναι μερική και δυνητικά ελαττωματικά, τα μοντέλα αντιπροσωπεύουν τον κόσμο με τρόπο που μπορούμε να κατανοήσουμε. Για παράδειγμα, το μοντέλο Bohr του ατόμου είναι μια σημαντική απλοποίηση της δομής ενός ατόμου. Ωστόσο, αυτό το μοντέλο μας βοηθά να αντιληφθούμε το άτομο ως έναν πυκνά πυκνό πυρήνα που περιβάλλεται από ηλεκτρόνια σε τροχιά.
Τα μοντέλα είναι ζωτικής σημασίας για την επιστημονική μέθοδο. Δεν αποδεικνύονται ποτέ σωστά, μια για πάντα. Οι ασυνέπειες ενός μοντέλου μπορούν να εκτεθούν μέσω δοκιμών ή παρατηρήσεων. Στη συνέχεια, πρέπει να διαμορφωθεί ένα νέο μοντέλο. Για παράδειγμα, το Πτολεμαϊκό μοντέλο της πλανητικής κίνησης πρότεινε ότι οι πλανήτες και ο ήλιος ταξιδεύουν γύρω από τη Γη. Ωστόσο, αυτό δεν μπορούσε να εξηγήσει ορισμένα παρατηρούμενα φαινόμενα, όπως οι φάσεις της Αφροδίτης. Ως εκ τούτου, το μοντέλο Copernican του ηλιακού συστήματος κέρδισε την εξέχουσα θέση.