Fysikaalisella ja kemiallisella mallilla tarkoitetaan matemaattista mallia, joka perustuu akun sisällä tapahtuviin todellisiin fysikaalisiin ja kemiallisiin prosesseihin (kuten ionien migraatioon, varauksen siirtymiseen, materiaalin diffuusioon ja elektrodireaktioihin jne.). Tämän tyyppinen malli kuvaa akun käytön aikana tapahtuvaa monikenttäkytkentämekanismia (sähköinen, kemiallinen, terminen ja mekaaninen) ja selittää pohjimmiltaan akun käyttäytymistä, kuten suorituskyvyn muutoksia, käyttöiän heikkenemistä, lämpöpurkauksia ja niin edelleen.
