Come dice la parola stessa la modellazione è il procedimento che consente di giungere al modello 3D vero e proprio. Per disegnare il modello 3D si deve partire da una delle seguenti condizioni:

- nuvola di punti ricavati da una scansione
- disegni tecnici bidimensionali dell'oggetto

In tutti e due i casi si procede al disegno, con i software adatti. Si ottiene il cosiddetto modello NURBS (Non Uniform Rational B-Splines) cioè la rappresentazione matematica che un CAD 3D fa di un oggetto, che ne definisce accuratamente ogni parte della forma tramite semplici linee, circonferenze, archi o quadrati.

Il modello 3D così ottenuto può avere molti impieghi nel campo della progettazione, sia essa ingegneristica, architettonica o di packaging. Si possono fare calcoli matematici di struttura, ricavare facilmente viste e sezione con grande precisione, collegare il modello 3D a una macchina CAM per una prototipazione veloce e molto precisa.