Um modelo é uma descrição do fenômeno natural que os cientistas podem usar para fazer previsões. Um bom modelo é o mais preciso possível e o mais simples possível, o que o torna não apenas poderoso, mas também fácil de entender. No entanto, por melhores que sejam, os modelos quase sempre têm limitações.
Detalhes ausentes

A maioria dos modelos não pode incorporar todos os detalhes de fenômenos naturais complexos. Por exemplo, ao medir distâncias ao redor da Terra, é conveniente modelar a Terra como uma esfera, mas isso não incorpora variações de distância devido a cadeias de montanhas, vales e outras características topológicas que o viajante deve percorrer. Incorporar esses detalhes adicionais tornaria o modelo muito complexo para facilitar o uso. Como os modelos devem ser simples o suficiente para que você possa usá-los para fazer previsões, eles geralmente deixam de fora alguns detalhes.
A maioria é de aproximações

A maioria dos modelos inclui algumas aproximações como uma maneira conveniente de descrever algo que acontece na natureza. Essas aproximações não são exatas; portanto, as previsões baseadas nelas tendem a ser um pouco diferentes daquilo que você realmente observa - de perto, mas não de improviso. Na mecânica quântica, por exemplo, não existem soluções exatas para a equação de Schrodinger para átomos de hélio em diante; soluções exatas existem apenas para o hidrogênio. Consequentemente, os físicos usam aproximações para elementos superiores. Essas aproximações são boas, mas mesmo assim são aproximações.
Simplicidade

Às vezes, um modelo pode ser mais preciso, mas à custa da simplicidade. Em casos como esses, o modelo mais simples pode realmente ser superior, pois oferece uma maneira de visualizar um processo para que você possa entendê-lo e fazer previsões sobre ele. Na química, por exemplo, fórmulas estruturais e modelos de bola e bastão são representações irrealistas de moléculas; eles ignoram completamente o que os químicos sabem da mecânica quântica sobre a natureza da matéria no nível subatômico. No entanto, são simples, fáceis de desenhar e oferecem uma grande variedade de informações sobre estrutura molecular e propriedades de uma maneira fácil de visualizar e entender. Consequentemente, os químicos continuam usando fórmulas estruturais e modelos de bolas e bastões.
Trade-Offs

Por fim, os modelos estão sujeitos a alguns trade-offs. Você deseja o máximo de poder preditivo possível. Ao mesmo tempo, você também deseja que o modelo seja o mais simples possível. A natureza é indiferente à necessidade humana de simplicidade e facilidade de compreensão, no entanto, e muitos fenômenos naturais são complexos. Apenas pense, por exemplo, na cadeia de processos bioquímicos que ocorrem apenas para transmitir informações dos fotorreceptores do seu olho para o córtex visual do seu cérebro. Se você tentar incorporar tudo o que realmente acontece em um modelo, ele se torna pesado e difícil de usar. No final, você descobre que depende, até certo ponto, de aproximações e estruturas conceituais que facilitam a visualização de um processo, mas não refletem necessariamente a verdadeira natureza da realidade.