Avec le développement de la modélisation physique basée sur ordinateur, il est maintenant possible de créer des modèles monobloc complets en alimentant les coordonnées d`une surface dans l`ordinateur. La figure 6 montre les modèles de toxine de l`anthrax, à gauche (à une échelle d`environ 20 Å/cm ou 1:5 000) et de protéines fluorescentes vertes, à droite (de cinq centimètres de haut, à une échelle d`environ 4 Å/cm ou 1:25000000) de 3D Molecular Design. Les modèles sont faits de plâtre ou d`amidon, en utilisant un processus de prototypage rapide. Les modèles physiques des systèmes atomistiques ont joué un rôle important dans la compréhension de la chimie et des hypothèses de génération et de test. Le plus souvent, il y a une représentation explicite des atomes, bien que d`autres approches telles que les films de savon et d`autres médias continus ont été utiles. Il existe plusieurs motivations pour créer des modèles physiques: le concept de la liaison chimique comme lien direct entre les atomes peut être modélisé en liant les balles (atomes) avec des bâtons/tiges (liaisons). Cela a été extrêmement populaire et est encore largement utilisé aujourd`hui. Initialement, les atomes étaient faits de billes de bois sphériques avec des trous spécialement percés pour les tiges. Ainsi, le carbone peut être représenté comme une sphère avec quatre trous aux angles tétraédriques COS − 1 (− 1 ⁄ 3) ≈ 109,47 °. Certaines des couleurs les plus courantes utilisées dans les modèles moléculaires sont les suivantes: [citation nécessaire] André Drerespectueuses a introduit un kit de modélisation moléculaire à la fin des années 1950 qui a distribué avec les connecteurs. Un atome donné aurait des pointes de Valence solides et creuses. Les tiges pleines ont cliqué dans les tubes formant une liaison, généralement avec la rotation libre.
Ceux-ci étaient et sont très largement utilisés dans les départements de chimie organique et ont été faits si précisément que les mesures interatomiques pourraient être faites par la règle. Les modèles moléculaires ont inspiré les graphiques moléculaires, d`abord dans les manuels et les Articles de recherche et plus récemment sur les ordinateurs. Les graphismes moléculaires ont remplacé certaines fonctions des modèles moléculaires physiques, mais les kits physiques continuent d`être très populaires et sont vendus en grand nombre. Leurs atouts uniques sont les suivants: de nombreux solides inorganiques sont constitués d`atomes entourés d`une sphère de coordination d`atomes électronégatifs (p. ex. tétraèdres, TiO6 octaèdre). Les structures peuvent être modélisées en collant ensemble des polyèdres en papier ou en plastique. Un bon exemple de modèles composites est l`approche Nicholson, largement utilisée à la fin des années 1970 pour la construction de modèles de macromolécules biologiques. Les composants sont principalement des acides aminés et des acides nucléiques avec des résidus préformés représentant des groupes d`atomes.
Beaucoup de ces atomes sont directement moulés dans le gabarit, et s`emboîtant en poussant les talons en plastique dans de petits trous. Les poignées en plastique bien et rend les liaisons difficiles à tourner, de sorte que les angles de torsion arbitraire peuvent être fixés et conserver leur valeur. Les conformations de l`épine dorsale et des chaînes latérales sont déterminées en précalculant les angles de torsion et en ajustant le modèle avec un rapporteur. Le plastique est blanc et peut être peint pour distinguer entre O et N atomes. Les atomes d`hydrogène sont normalement implicites et modélisés en sniffe les rayons. Un modèle de protéine typique avec environ 300 résidus pourrait prendre un mois à construire. Il était fréquent pour les laboratoires de construire un modèle pour chaque protéine résolue. Par 2005, de nombreuses structures protéiques ont été déterminées, relativement peu de modèles ont été réalisés.