Az élettani és kórélettani folyamatok megfigyelése és vizsgálata az orvostudomány tárgya, azonban ahhoz, hogy ezekből az ismeretekből modelleket tudjunk alkotni, az egyes folyamatokat matematikailag formalizálni kell. Első lépésben a modellezési feltevéseket kell definiálni, mely során egyrészt megadjuk, hogy milyen feltételeket rögzítünk (pl. gömb alakú tumor geometria), másrészt szét kell választani azokat a részfolyamatokat, amelyeket fontosnak tartunk az adott élettani vagy kórélettani folyamat leírásához, tumornövekedés esetén például a sejt proliferáció és nekrózis. Figyelembe véve ezen részfolyamatok természetét (pl. annak száma, hogy hány tényezőtől függ a részfolyamat, mutat-e szaturációt) egy megfelelő leíró függvényt kell választani ezek leírásához. Végezetül definiálni kell azon változókat, amelyek változása az egyes részfolyamatokkal leírható. A tumornövekedési modellek tipikusan közönséges differenciálegyenletekből (ODE) felépített modellek, az így felállított egyenletek zárt körű szabályozótervezés esetén a tumornövekedési modell állapotegyenletei.