مدل ریاضیاتی، عبارت است از توصیف یک سامانه(سیستم) به کمک زبان ریاضی و قضیه‌ها و نمادهایش؛ مدل‌سازی یا مدل‌سازی ریاضی، عبارت است از تلاش برای توسعهٔ یک مدل ریاضی برای یک سامانهی مشخص. مدل‌سازی ریاضی، نه تنها در علوم طبیعی مانند فیزیک، شیمی، اخترشناسی، کیهان شناسی، زیست‌شناسی، زمین‌شناسی، هواشناسی و علوم مهندسی مانند علوم رایانه، هوش مصنوعی و غیره کاربرد دارد، بلکه در علوم اجتماعی مانند علم اقتصاد، روان‌شناسی، جامعه‌شناسی نیز کاربردهای گسترده‌ای دارد.