Les modèles développés à l`échelle Sub-cellulaire traitent de l`évolution de l`état physique et biochimique d`une seule cellule. Cette échelle implique des gènes, des protéines et des signaux dans le noyau cellulaire et la surface, qui régulent l`évolution de la cellule et toute opération de traitement de signalisation des cellules permettant la diaphonie cellulaire. Les modèles formels représentent la connaissance du système à l`aide de structures mathématiques. La représentation mathématique du modèle dépend de la connaissance du système, de certains choix de modélisation (par exemple, l`échelle spatiale de la représentation) et de l`objectif du processus de modélisation. Il existe une grande variété de méthodes mathématiques/computationnelles qui peuvent être utilisées et la sélection de la bonne suit les règles qui sont souvent des questions d`expérience. Au premier coup d`œil, il y a peu de questions que l`on peut poser pour aborder le choix de la méthode mathématique/computationnelle appropriée. Ces questions sont principalement liées à la description du système par rapport à ses différentes parties ou composants, les variables physiques espace et temps, le type de relations entre les objets et la représentation d`objet en soi. Dans la biologie des systèmes, un système est considéré comme un assemblage de différentes parties ou compartiments (c`est-à-dire des organes) avec des fonctions différentes. Dans ce cas, les «modèles de compartiments» sont largement utilisés et chaque compartiment peut choisir une représentation mathématique différente. Les modèles peuvent également représenter des variables physiques de différentes manières. En outre, le modèle peut ou non considérer l`évolution du système par rapport au temps (modèles dynamiques versus statiques). Le temps peut être traité comme variable continue ou discrète (temps-continu versus modèles temps-discrets). De même, la répartition spatiale des objets dans chaque compartiment peut être pertinente ou non (modèles spatialement hétérogènes versus homogènes).

Enfin, des objets similaires peuvent être traités comme des individus ou pris en vrac (modèles de particules versus modèles de population). Dans le premier cas, les objets individuels sont identifiés par un État unique ou par un nombre important mais fini d`États (particule à un État par rapport aux automates à états finis).