Veri madenciliğinde kullanılan modeller; tahmin edici modeller ve tanımlayıcı modeller olmak üzere temelde iki başlık altında incelenebilir. Tahmin edici modeller; regresyon, sınıflandırma, karar ağaçları, Bayes sınıflandırması, hatayı geri yayma, karar destek makineleri, k-en yakın komşu, yapay sinir ağları, genetik algoritmalar, zaman seri analizi ve diğer metotlar olarak öne çıkmaktadır. Tanımlayıcı modeller ise, kümeleme, birliktelik kuralları, sıra örüntü analizi, özetleme, tanımlayıcı istatistik, istisna analizi ve diğer metotlardır.