Les modèles scientifiques se rapprochent des tendances et des processus dans le monde réel. En tant que représentations, elles sont nécessairement incomplètes et peuvent être réfutées. Cependant, les modèles sont extrêmement utiles pour un certain nombre de raisons. Premièrement, ils fournissent un moyen de comprendre des processus qui pourraient autrement être en dehors de la portée des humains. Deuxièmement, ils fournissent aux scientifiques une base pour d'autres expériences et hypothèses.
Sans modèles, de nombreux processus du monde naturel resteraient mystérieux. Même s'ils sont partiels et potentiellement imparfaits, les modèles représentent le monde d'une manière que nous pouvons comprendre. Par exemple, le modèle de Bohr de l'atome est une simplification significative de la structure d'un atome. Cependant, ce modèle nous aide à conceptualiser l'atome comme un noyau serré entouré d'électrons en orbite.
Les modèles sont essentiels à la méthode scientifique. Ils ne sont jamais prouvés corrects, une fois pour toutes. Les incohérences d'un modèle peuvent être révélées par des tests ou des observations. Ensuite, un nouveau modèle doit être formé. Par exemple, le modèle ptolémaïque du mouvement planétaire suggérait que les planètes et le soleil voyageaient autour de la Terre. Cependant, cela ne pouvait pas expliquer un certain nombre de phénomènes observés, tels que les phases de Vénus. Ainsi, le modèle copernicien du système solaire a pris de l'importance.