水質模型涉及使用數學模擬技術的基于水質的數據。水質建模可幫助人們了解水質問題的重要性，并且模型可為決策者制定決策以適當減輕水質提供證據。水質建模還有助于確定與構成源和水質的相關性，以及識別信息缺口。由于人們中淡水使用量的增加，水質模型在地方一級和全球一級都特別重要。為了了解和預測缺水量隨時間的變化、氣候變化和水資源的經濟因素，通過納入本地和全球水體，水質模型將需要足夠的數據。

典型的水質模型由代表物理機制的一系列配方組成，這些物理機制決定了水體中污染物的位置和動量。模型可用于水文系統的各個組成部分，例如地表徑流；也有針對水文運輸以及海洋和河口應用的全流域模型。通常，使用有限差分方法來分析這些現象，并且幾乎總是需要大型的復雜計算機模型。

水質模型具有不同的信息，但通常具有相同的目的，這是為水問題提供證據支持。根據基本模型的規模，模型可以是確定性模型也可以是統計模型，取決于區域是本地，區域還是全球規模。要考慮模型的另一個方面是，關于該研究領域需要了解或預測的內容以及設置定義研究的任何參數。建立水質模型的另一個方面是了解受眾和呈現數據的確切目的，例如為水質法律制定者增強水質管理以獲得最佳結果。