Matematický model je opis systému pomocou matematických pojmov a jazyka. Proces tvorby matematického modelu sa označuje ako matematické modelovanie. Matematické modely sa používajú v prírodných vedách (ako je fyzika, biológia, vedy o Zemi, meteorológia) a technických disciplínach (napr. informatika, umelá inteligencia). Používajú sa aj v spoločenských vedách (napr. v ekonómii, psychológii, sociológii a politológii). Matematické modely často používajú fyzici, inžinieri, štatistici, analytici operačného výskumu a ekonómovia[1][2].
Matematické modely môžu mať rôzne podoby. Medzi typy modelov patria:
- dynamické systémy - pre systémy, ktoré sa menia,
- štatistické modely - na hľadanie vzorov vo veľkých skupinách meraní alebo údajov,
- diferenciálne rovnice - na štúdium toho, ako sa premenné menia v čase, alebo
- teoretické modely hier - na štúdium interakcie medzi mnohými nezávislými rozhodovacími subjektmi.
Tieto a ďalšie typy modelov sa môžu prekrývať, pričom daný model zahŕňa rôzne abstraktné štruktúry. Matematické modely môžu zahŕňať logické modely. V mnohých prípadoch kvalita vednej oblasti závisí od toho, do akej miery sa matematické modely postavené na teórii zhodujú s výsledkami opakovateľných experimentov. Keď sa teoretické matematické modely nezhodujú s experimentálnymi meraniami, vedci sa snažia model opraviť. Takéto opravy vedú k lepším teóriám na vysvetlenie faktov.