Ֆիզիկական և քիմիական մոդելը վերաբերում է մաթեմատիկական մոդելի, որը ստեղծվում է մարտկոցի ներսում իրական ֆիզիկական և քիմիական գործընթացների հիման վրա (օրինակ՝ իոնային միգրացիա, լիցքի փոխանցում, նյութի դիֆուզիա, էլեկտրոդային ռեակցիաներ և այլն): Այս տեսակի մոդելը նկարագրում է բազմադաշտային միացման մեխանիզմը (էլեկտրական, քիմիական, ջերմային և մեխանիկական) մարտկոցի աշխատանքի ընթացքում՝ հիմնարար կերպով բացատրելով մարտկոցի վարքագիծը, ինչպիսիք են աշխատանքի փոփոխությունները, կյանքի վատթարացումը, ջերմային փախուստը և այլն:
