Un modèle scientifique est une représentation conceptuelle, mathématique ou physique d'un phénomène du monde réel. Un modèle est généralement construit pour un objet ou un processus lorsqu'il est au moins partiellement compris, mais difficile à observer directement. Les exemples incluent des bâtons et des balles représentant des molécules, des modèles mathématiques de mouvements planétaires ou des principes conceptuels comme la loi des gaz parfaits. En raison des variations infinies réellement trouvées dans la nature, tous les modèles sauf les plus simples et les plus vagues sont des représentations imparfaites des phénomènes du monde réel.
La loi des gaz parfaits est un excellent exemple de modèle, tant en termes d'utilité que d'imperfections. Il stipule que, dans n'importe quel volume particulier d'un gaz à une température et une pression particulières, le nombre de molécules ou d'atomes de gaz peut être calculé avec précision, quelle que soit la composition réelle du gaz impliqué. Cependant, on l'appelle la loi des gaz parfaits pour une raison. Il suppose des conditions uniformes dans tout le volume de gaz donné, une condition qui ne peut presque jamais être remplie. Les corps de gaz dans le monde réel, même dans des conteneurs scellés, présentent des variations de température et de pression, ainsi que des courants qui les accompagnent. De même, l'équation du volume d'une sphère donne une bonne approximation du volume d'objets à peu près sphériques, mais aucune sphère parfaite n'existera probablement dans la nature réelle.
