A kiszámíthatóságelmélet és a számítási komplexitáselmélet a számítási modellt nemcsak a számításhoz használt megengedett műveletek halmazának meghatározásaként értelmezi, hanem alkalmazásuk relatív költségeit is . A szükséges számítási erőforrások - a végrehajtási idő, a memória mennyisége, valamint az algoritmusok vagy a számítógép korlátai - jellemzése csak egy bizonyos számítási modell választása esetén lehetséges.
A Model-Based Engineering -ben a számítási modell és annak megválasztása választ ad arra a kérdésre, hogyan viselkedik a rendszer egésze, ha ismerjük egyes részeinek viselkedését.
A számítási komplexitás aszimptotikus becslése esetén a számítási modellt ismert költségű , megengedett primitív műveletek alapján határozzuk meg.
Az alkalmazott műveletek halmazától és számítási összetettségétől függően számos számítási modell ismert. Ezek a következő tág kategóriákba sorolhatók: absztrakt gépek (absztrakt számológépek), amelyeket a kiszámíthatóság bizonyítására és az algoritmus számítási összetettségének felső korlátjának meghatározására használnak, valamint a döntési modellek , amelyek az algoritmikus problémák számítási komplexitásának alsó korlátjának meghatározására szolgálnak.