​​系统模型主要分为物理模型、文字模型和数学模型三大类，其中数学模型因能精准分析系统工程问题而被广泛应用。​​

物理模型通过实物或图形直观呈现系统结构，例如建筑模型或电路原理图，其优势在于直观性强，常用于设计阶段的验证与演示；文字模型通过自然语言描述系统特性，侧重于逻辑与流程说明，便于非专业用户理解，但精确性较低；数学模型则借助公式、方程式或算法描述系统变量间的定量关系，因其可动态模拟、预测系统行为并支持决策优化（如成本效益分析），成为工程与科研领域的首选工具。

物理模型以实体形式复刻系统关键属性，适用于复杂场景的快速原型验证，例如航天器风洞测试模型。文字模型如需求文档或流程图，适用于沟通需求与规划过程，但依赖主观解读易导致歧义。数学模型进一步细分为静态与动态模型，其中动态模型通过最小二乘估计法等技术在小样本中识别参数关系，例如电力系统负荷预测模型通过微分方程捕捉实时变化，而统计模型则用于异常检测与风险预警。

系统建模需遵循“切题、清晰、适度精度、标准模型”四原则，结合状态空间法、结构解析法优化建模方法。实际应用中，常需跨模型协同，如将物理原型数据输入数学模型验证可行性，再通过文字模型提炼方案核心逻辑。现代UML语言（统一建模语言）通过类图、活动图等工具支持多模型整合，助力软件开发与系统工程的标准化协作。