模型是三维制作流程中的一个重要阶段，根据前期制作阶段的概念化艺术创建视觉、三维对象（或模型），同时确保其符合既定的艺术方向。模型阶段的资产包括角色、道具和环境。
《疯狂动物城》中尼克的模型
这些模型可以使用如 Maya 或 3D Studio Max 等不同的三维软件创建，无论选择哪种工具，它们都有一些三维建模的共同要素，包括点、边、多边形和 NURBS。
有 4 种通用类型的三维建模方法，如下所列。
多边形建模：多边形模型表示三维空间中由线段连接以形成多边形网格的点。多边形网格文件是平面的，这意味着它们由一系列平面表示。因此，曲线只能通过具有定义分辨率的曲面细分来近似。多边形网格很方便，因为它们是轻量级的，并且可以快速渲染可视化。
曲线建模：另一种依赖曲线生成曲面几何形状的建模。曲线建模既可以是参数化的（基于几何和函数关系）也可以是自由形式的，并且依靠 NURBS（非均匀有理 B 样条）来描述曲面形状。曲线由数学方程驱动，这些方程受设计者使用加权控制点的影响。
三维空间中的点由其在该空间中的 x、y 和 z 坐标表示；连接两个顶点的线形成一条没有宽度的边；若干条封闭的边形成一个没有深度的面或多边形。NURBS 是非均匀有理 B 样条（Non-Uniform Rational B-Splines）的缩写，它是由曲线和曲面来定义的，适用于创建各种复杂的曲面造型，例如人的面部、流线型跑车等。
通过使用平移、旋转和缩放来创建物体，可以将面组合在一起，构建出从基本形状（基元）到复杂的人物和环境。
数字雕刻：这是一种相对较新的三维建模类型，用户与数字模型进行交互，就像对粘土建模一样。用户可以推、拉、捏或扭曲虚拟粘土来生成他们的模型。
程序化建模：通过参数化物体，效果器，数学函数等，构建一条非破坏性工作流，以此来构建模型，该方法的优点是方便来回修改，并且可以快速构建大量相似的模型，但是对程序和数学方面的知识有较高的要求。