Tietokonesimulaatiolla on kolme merkitystä. Tietokonesimulointi voi viitata tietokoneohjelmaan, joka simuloi abstraktia mallia, jotta sitä voidaan tutkia ja analysoida. Se voi myös viitata 3D-tietokonegrafiikkamalliin, joka on tehty edustamaan kolmiulotteista objektia erikoisohjelmiston avulla. Lopuksi, tietokonesimulaatio voi viitata emulointi -nimiseen käytäntöön, jossa tietyn järjestelmän toiminnot toistetaan toisessa järjestelmässä.
Tietokonemalli, joka tunnetaan myös laskennallisena mallina, on tietokonesimulaatio, jota käytetään laajalti tieteissä ja yhteiskuntatieteissä matemaattisen mallinnuksen jatkeena. Tämän tyyppinen tietokonesimulaatio luo otoksen edustavista tuloksista tai tapahtumasarjoista tilanteissa, joissa mallin kaikkien mahdollisten seurausten toistaminen on kiellettyä ja mallit voivat olla enemmän tai vähemmän abstrakteja. Tietokonemalleja käytetään biologiassa, kemiassa ja fysiikassa sekä taloudessa ja psykologiassa. Tietokonemallien typologia luokittelee ne neljän muuttujan joukon perusteella. Ovatko ne stokastisia vai deterministisiä? tasainen vai dynaaminen? jatkuvaa vai erillistä? paikallinen vai jaettu?
Tietokonesimulaatioita 3D -mallien muodossa käytetään terveydenhuollossa, tieteissä, arkkitehtuurissa ja suosituimmin elokuvissa, tietokonepeleissä ja videopeleissä. Useimmat 3D -mallit käyttävät yhtä kahdesta lähestymistavasta. Toisaalta ne voivat näyttää objektin kiinteänä aineena määrittelemällä sen tilavuudeltaan. Vaihtoehto on näyttää objektin raja tai kuori. Tämä on hallitseva malli peleille ja elokuville.
3D -malleja voidaan muodostaa eri tavoin. Kuten jotkut oppia piirtämään kirjoja, ne voivat perustua kokonaan hyvin perus geometrisiin muotoihin. Kun piirustuskirjat käyttävät ympyröitä, neliöitä, kolmioita ja muita 2D -malleja, tietokonemallinnuksessa käytetään esimerkiksi palloja, kuutioita ja pyramideja. Tätä mallintamistyyliä kutsutaan primitiiviksi, koska se rajoittuu primitiivisten tai perusmuotojen käyttöön.
Mallinmuodostuksessa on kolme muuta tyyppiä. Yksi niistä on NURBS (Nonuniform rational B-spline), jonka ovat aloittaneet kaksi insinööriä, jotka työskentelivät ranskalaisilla autovalmistajilla, Pierre Bézier ja Paul de Casteljau. Bézierin valinta julkaista teoksensa johti siihen, että hänen nimensä liittyi läheisesti käyriin. NURBSia käytetään tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ohjelmissa sekä valmistus-, suunnittelu- ja animaatio-ohjelmissa.
Rivien ja laikkojen mallinnus on samanlainen kuin NURBS, ja pinta määritellään kaarevilla viivoilla. Monikulmioinen mallinnus muodostaa monikulmaisen verkon käyttämällä viivaosuuksia pisteiden yhdistämiseen. Niitä käytetään monissa 3D -malleissa, mutta ne voivat vain arvioida kaarevia pintoja, koska jokainen monikulmio on tasomainen.
Emuloinniksi kutsuttu tietokonesimulaatiotyyppi voi antaa yhden laitteen jäljitellä toista. Tästä on hyötyä esimerkiksi silloin, kun tietylle tietokoneiden oheislaitteiden tuotemerkille on määräävää markkina -asemaa ja muiden merkkien oheislaitteet voivat jäljitellä hallitsevaa laitetta käytön helpottamiseksi. Ohjelmistoemulaattorit, joilla ajetaan Applen ohjelmistoja muilla alustoilla ja Windows -ohjelmistot Apple Macintosh -tietokoneilla, ovat toinen tämän tyyppisen mallinnuksen käyttö.