Для реалізації складних математичних моделей вже не достатньо аналітичного апарату, а потрібно застосовувати потужні засоби автоматизації обчислень, якими є сучасні комп’ютери, так без комп’ютерів не можливо детально проаналізувати складні фізичні процеси, розрахувати траєкторії супутників, розв’язувати задачі раціонального використання природних ресурсів, розробляти системи автоматизованого проектування тощо. Застосування комп’ютера до розв’язання задачі дослідження і означає створення комп’ютерної моделі об’єкта.

Комп’ютерні моделі містять знання про об’єкти у вигляді формул, таблиць баз даних і знань. Вони дозволяють вивчати поведінку системи при зміні внутрішніх характеристик і зовнішніх умов, програвати різні сценарії поведінки об’єкта, розв’язувати задачі оптимізації.