Nykyisin tietokoneiden kapasiteetin kasvaessa epälineaariset mallit ja simulaatiot ovat tulleet suosituiksi. Suurta suosiota ovat saaneet sumea logiikka ja kaaosteoriat, joissa jopa irtisanoudutaan lineaarisesta ennustamisesta kokonaan; tulevaisuutta on vaikea mallittaa, mutta kaaoksen keskeltä löytyy tiettyä säännönmukaisuutta.
Konkreettista systeemiä voidaan kuvata ainakin mallin ja teorian avulla. Mallin ja teorian suhde on problemaattinen, mutta teorian tai teorian tietyn osan kutsumista malliksi voi helposti jo sinänsä pitää piirteenä pyrkimyksestä myös teorian formalisointiin. Selkeä esimerkki tästä on uusklassinen taloustiede. Pyrkimystä matemaattiseen esitystapaan voitaneen pitää eräänä kriteerinä teorian kutsumiselle malliksi. Näin voisi päätellä, että mallit liittyvät yleensä tiettyyn (positivistiseen) tieteenfilosofiaan. Toisaalta malli voisi tieteenfilosofisesti sijoittua jonnekin tieteellisen teorian ja hypoteesin välimaastoon: Hypoteesista konstruoidaan ensin malli, jota testataan empiirisesti. Jos malli saa riittävästi tukea empiriasta, sitä voidaan kutsua teoriaksi.
Laajasti määriteltynä tieteellisellä mallilla tarkoitetaan tavallisesti yksinkertaistettua kuvausta todellisuudesta. Mallia on luonnehdittu "sovellukseksi, joka täyttää vastaavan teorian vaatimukset ja väittämät" (ks. Grönfors 1990, 32). Malli voidaan siis nähdä määrättyä teoriaa tietyn (tieteenalakohtaisen) paradigman mukaisesti hahmottavaksi konstruktioksi (ks. esim. Chadwick 1971, 186).
Malleihin liittyy aina rajoittavia oletuksia. Niiden tarkoituksena on rajata mallista pois sellaiset piirteet, joita ei pystytä tyydyttävällä tavalla ottamaan mukaan tarkasteluun (ilmaisemaan matemaattisessa muodossa). Valitettavasti malliin sisällytettyjä tekijöitä teoreettisine perusteineen, rajoittavia oletuksia ja niiden taustalla vallitsevia tieteenfilosofisia ja muita perusteita ei aina tuoda riittävästi julki, varsinkaan tulosten esittämisen yhteydessä. Aina mallien rajoituksia ei edes tiedosteta. Usein esitetty näkemys mallien ja edelleen systeemiajattelun teknokraattisuudesta liittyy formaalien mallien väärään käyttöön (esimerkiksi toiminnan legitimoijana) eikä niinkään systeemiajatteluun tai edes mallintamiseen sinänsä.