Modellbau ist die Herstellung eines konkreten, dreidimensionalen, Objektes. Dies gilt sowohl für die verkleinerte und ggf. vereinfachte Nachbildung eines realen oder geplanten Vorbildes, als auch für die Vorlage (Urmodell bzw. Prototyp) zum Erstellen einer Negativform (Gussform) zur Herstellung von Gussteilen.

Unterschieden werden im wesentlichen 4 Kategorien:

1. Hobby-Modellbau
   Hier geht es um die Abbildung von Gegenständen des täglichen Lebens oder der Geschichte. Eingesetzt werden dabei Original-Materialien bzw. Ersatzmaterialien (Kartonmodellbau), oder vorgefertigte Bauteile (z. B. aus Kunststoff, Pappe, Metall, Holz, GFK, Glasfaser, Balsaholz).
   Beispiele dafür: Modellautos, Modellraketen, Schiffsmodelle, Flugzeugmodelle, Modelleisenbahnen und Tiermodelle.
   
   
2. Wissenschaftlicher Modellbau
   Wissenschaftliche Modelle dienen zur Veranschaulichung von sonst schwer verständlichen physikalischen Funktionen und Zusammenhängen oder für Museen zur Darstellung von Tieren und Lebensformen, die im Orginal nicht darstellbar sind (z.B. Quallen oder Tintenfische, die nur im Wasser ihre ursprüngliche Form halten können)  
   
   
3. Experimentaler Modellbau  
   Diese Modelle dienen entweder in Orginalgröße oder als verkleinerte massstäbliche Modelle zur optimalen geometrischen Form des Orginalobjektes. Diese Technik wird zum einen zur gestalterischen Designoptimierung (Design-Modellbau) sowie zur Strömungsuntersuchungen von Fahrzeugen, Flugzeugen (Windkanal) und Schiffen eingesetzt. 
   
   
4. Industrieller Modellbau (Formenbau)
   In der Gusstechnik der metallverarbeitenden Industrie werden Modelle als Vorlagen zur Erstellung von Gussformen im Formenbau eingesetzt. Als Vorlage für das spätere Gussteil werden sie im Maßstab 1:1 hergestellt. Dabei werden Einflußfaktoren wie Wärmeausdehnung / -schrumpfung beim Erkalten, Einfüll- und Entlüftungskanäle sowie leichte Entnehmbarkeit aus der Form (Formschräge) berücksichtigt.