Matematický model je popis systému pomocí matematických pojmů a jazyka. Proces vytváření matematického modelu se označuje jako matematické modelování. Matematické modely se používají v přírodních vědách (např. fyzika, biologie, vědy o Zemi, meteorologie) a technických oborech (např. informatika, umělá inteligence). Používají se také ve společenských vědách (např. v ekonomii, psychologii, sociologii a politologii). Matematické modely hojně využívají fyzikové, inženýři, statistici, analytici operačního výzkumu a ekonomové[1][2].
Matematické modely mohou mít mnoho podob. Mezi typy modelů patří:
- dynamické systémy - pro systémy, které se mění,
- statistické modely - pro hledání vzorů ve velkých skupinách měření nebo dat,
- diferenciální rovnice - ke studiu změn proměnných v čase, nebo
- teoretické modely her - pro studium interakce mnoha nezávislých rozhodovatelů.
Tyto a další typy modelů se mohou překrývat, přičemž daný model může zahrnovat různé abstraktní struktury. Matematické modely mohou zahrnovat logické modely. V mnoha případech závisí kvalita vědního oboru na tom, jak dobře se matematické modely postavené na teorii shodují s výsledky opakovatelných experimentů. Pokud se teoretické matematické modely neshodují s experimentálními měřeními, vědci se snaží model opravit. Takové opravy vedou k lepším teoriím vysvětlujícím fakta.