Trong phân tích an toàn thủy nhiệt, kết quả tính toán mô phỏng sử dụng các phần mềm thủy nhiệt phụ thuộc rất nhiều vào việc mô hình các hiện tượng vật lý đã được xây dựng trong các phần mềm này. Các mô hình vật lý là các phương trình bão toàn, các công thức thực nghiệm được phát triển dựa trên việc làm khớp chúng với các số liệu thực nghiệm, hoặc dựa trên các giả thiết, đơn giản hóa để giải các phương trình lý thuyết.