利用远较原型为小的模型，按照力学相似原理和异构同功原理，复演与原型相似边界条件，相似力学条件或相似变化过程的模型试验。分为:①比尺模型。特点为严格遵循几何相似、运动相似及动力相似，要求原型和模型中地貌形态几何尺寸成比例，地貌体各对应点上速度、加速度及作用力相互平行，且数值大小成比例。按边界固定与否分为定床、动床及局部动床模型；按平面比尺与垂直比尺一致与否，分为正态模型与变态模型；②自然模型，又称自由模型。1950年由苏联学者维里康诺夫模拟流水地貌时首先提出。特点为试验过程中，水流自身塑造体身的河谷和河床而不受试验者干扰，试验者仅供给诸如原始土质的形态和组成，流量的大小和水流情况，挟沙的粒径、数量和过程等起始条件；③比拟模型。是运用特殊介质模拟特定地貌特征的实验方法，力图复演原型的某些地貌特征；④过程响应模型。是基于地貌演化类比性法则和系统论异构同功原理的一种硬件模型。把模型地貌作为过程响应子系统。模型不要求与原形有相同的结构，但须有相似的功能。设计中，比较强调地貌临界关系及系统的复杂响应。在流域地貌、坡地、滑坡、泥石流、冰川、冻土、湖泊、沼泽、河口海岸、风沙地貌等研究中被采用。中国在流水地貌、风沙、泥石流及河口海岸地貌等方面取得了显著进展。