Matematiska modeller är ett sätt att formulera kunskap. Denna kunskap kan utnyttjas för att lösa processtekniska problem. Detta kallas modellbaserad processteknik.

All kemiteknik omfattas av detta synsätt men här menar vi utveckling av avancerade processmodeller och lösning av avancerade problemställningar. Området karaktäriseras av utnyttjande av matematiska modeller, beräkningsteknik för simulering, optimering och statistisk analys, utnyttjande av teknisk programmering, beräkningsverktyg och simuleringsmjukvaror.

Prediktion av ett processystems beteende görs idag nästan uteslutande genom simulering med matematiska modeller. Utveckling av modeller med fysikaliskt baserad förklaringskraft av processystem med tillräckligt stort giltighetsområde är en central aktivitet i många forskningsprojekt. För att åstadkomma bra prediktion behöver modellbeskrivningens parametrar mot experimentella data. Det pågår forskning både rörande generell metodik för modellanpassning och om specifika applikationsområden.

Utvärdering av robusthet vid ett processteg innebär att studera hur olika processtörningar påverkar prestanda och produktkvalitet. Detta är ett aktivt område med flera studier inom läkemedel och specialmetall. Både deterministiska värsta-fall analyser och stokastiska sannolikhetsanalyser utnyttjas

Optimering av processbetingelser är ett mycket aktivt forskningsområde. Optimeringsstudier av både hela processer och av enskilda processteg görs och ofta baserad på multipla objektfunktioner. Särskilt fokus har lagts på optimering av dynamiska processer, framför allt industriell kromatografi av proteiner, men även produktionsbyte av kemiska processer och kraftverk.