Los modelos son ecuaciones que describen las relaciones entre las variables de un sistema real y predicen el comportamiento (estable o dinámico) de manera cuantitativa.
Los modelos pueden obtenerse a partir de ecuaciones de conservación de masa y energía, equilibrio de fases, transporte, estequiometría, cinética química y microbiana. Los modelos involucran varias ecuaciones algebraicas, ordinarias y diferenciales parciales, que representan operaciones de equipos o procesos, propiedades físico-químicas, conexiones entre los equipos, las operaciones y sus especificaciones. La simulación consiste en analizar un sistema utilizando las ecuaciones de un modelo. Su objetivo es encontrar las condiciones óptimas de operación al evaluar cómo las variables de entrada afectan el desempeño del sistema y el diseño de los controladores. En resumen, la simulación nos ayuda a comprender el comportamiento del sistema. En ocasiones, no es posible obtener una solución analítica para un modelo matemático. Sin embargo, podemos obtener una solución numérica utilizando métodos numéricos y herramientas informáticas como FORTRAN.