Ключевые отличия эмпирического и теоретического моделирования в современном естествознании заключаются в следующем:

1. Эмпирическое моделирование предполагает сбор фактов, информации, а также их описание и первичную систематизацию. 7 Для этого используется система экспериментальной и наблюдательной техники (устройств, приборов, инструментов). 7
2. Теоретическое моделирование связано с объяснением, обобщением, созданием новых теорий, выдвижением гипотез, открытием новых законов, предсказанием новых фактов в рамках этих теорий. 7 На теоретическом уровне объектом исследования являются идеализированные объекты (теоретические абстракции, математические модели). 2

При этом эмпирическое и теоретическое моделирование зачастую пересекаются: эмпирические методы могут применяться и на теоретическом уровне при работе с мысленными моделями. 3