Modelleme bir sistemi incelemek üzere o sistemin basit bir örneği yapılması anlamına gelir. Bu örnek gerçek sistemin yardımcısı ve basitleştirilmiş bir şeklidir. Fakat modelden de gerçek sistemden alınacak sonuçlara izin verecek kadar detaylı olması beklenir. Simülasyon ise bir sisteme ait nedensonuç ilişkilerinin bilgisayar ortamına aktarılarak sistemin davranışlarının bilgisayarda izlenmesini sağlayan bir modelleme tekniğidir.
Modelleme ve simülasyon terimleri birbirlerine çok yakın anlamlar içermelerine rağmen yukarıdaki tanımlarda da belirtildiği gibi farklı çalışmalar için kullanılırlar. Modelleme yapılırken matematiksel metotlar kullanılırken, simülasyonda ise matematiksel metotlarla birlikte olayların gerçeklikleri bilgisayar ortamına aktarılarak çözüm bulmaya çalışılır.
Simülasyon ilk olarak 2. Dünya Savaşı'nda Manhattan Projesi kapsamında nükleer patlamaların etkilerini tespit etmek amacıyla kullanılmıştır. Günümüzde ise simülasyonun birçok alanda çeşitli uygulamaları vardır. Bunlara örnek olarak öncelikle askeri simülasyonlar verilebilir. Günümüzde birçok ordu gerçek savaşta neler yaşanacağını bilmek için bilgisayar simülasyonlarına başvurmaktadır. Bu şekilde bilgisayar simülasyonlarının yardımı ile hem değişik durumlar test edilebilmekte, hem de gerçek bir askeri operasyonda yaşanacaklar daha ekonomik ve çok daha az riskli bir şekilde öğrenilmektedir. Ayrıca simülasyonlar pilotların uçuş eğitimlerinde, yeni sürücü adaylarının sürüş eğitimlerinde ve gemi simülatörleri ile kaptanlık eğitimlerinde kullanılmaktadır. Böylece yine bu tür taşıtları kullanmayı öğrenen kişiler çeşitli durumlarda test edilmekte ve herhangi bir kaza riskine girmemektedirler. Biyolojide insan beyninin simülasyonu yapılarak moleküler düzeyde incelenmesine olanak tanınmıştır. Ekonomi ve politikada ise risk ve piyasa analizlerinde, verilen politik bir kararın ülke ve dünya çapında ekonomik, sosyal ve politik etkilerinin araştırılmasında kullanılır. Tıpta ise vücuttaki bir tümörün nasıl geliştiğinin simülasyonu yapılarak daha etkin tedavi yöntemleri bulunmakta ve yeni ameliyat yöntemleri önce bilgisayar ortamında denenerek tıp biliminde yeni ufuklar açılmasına olanak sağlanmaktadır.Bilgisayar biliminde ise yeni bilgisayar mimarilerinin denenmesi ve robotların dizaynında da yine simülasyona başvurulmaktadır. Bunların dışında hava durumu tahmininde, çevre kirlilik analizlerinde, ve madde döngülerinin analizinde de bilgisayar simülasyonları kullanılmaktadır. Ayrıca bilgisayar oyunları dünyasında çok popüler olan strateji oyunları da bilgisayar simülasyonlarına örnek verilebilir.
Simülasyon çalışmaları problem çözümlerinde güçlü bir yardımcı olup, bu kadar yaygın kullanılmasının çeşitli nedenleri vardır. Öncelikle karmaşık yapıdaki sistemler simülasyon aracılığıyla daha rahat ve analitik bir şekilde incelenebilir. Buna ek olarak yeni stratejiler, yeni parametreler ve yeni çalışma koşullarının denenmesine olanak sağlayarak sistemin performansının, sistemin kendisini tehlikeye atmadan yeni durumlarda değerlendirilmesini sağlar. Ayrıca farklı sistem dizaynları yapılarak bu dizaynların karşılaştırılmasını sağlar.
Problemlerin çözümünde ve sistemlerin denenmesinde bu kadar kolaylık sağlayan simülasyonun çeşitli zorlukları da mevcuttur. Bu zorlukların başında simülasyon modellerinin genelde çok pahalı ve geliştirilmesinin zor olması gelir. Ayrıca simülasyon her ne kadar detaylı olsa da yine de gerçek sistem hakkında ancak tahminde bulunmayı sağlar. Bu modellerin bilgisayar ortamında yapılması da çalışmaların uzun sürmesine ve maliyetlerinin yüksek olmasına yol açmaktadır.
Ülkemizde simülasyonun çok uzun bir geçmişi olmamasına rağmen, özellikle savunma sanayiinde bu konuda ciddi çalışmalar yapılmakta ve dünyada bu işle uğraşan diğer kurum ve kuruluşlarla rekabet edecek ürünler ortaya çıkmaktadır. Başta Orta Doğu Teknik Üniversitesi'nde ve diğer belli başlı üniversitelerde bulunan çeşitli kurum ve kuruluşlar bu konuda çok önemli başarılara imza atmaktadır ve gelecekte de bu başarıların artarak devam etmesi beklenmektedir.