IHACRES 模型是一个以单位线原理为基础的集总式概念性降雨-径流模型。其由两个基本模块串联而成：在非线性模块中，降雨转化为有效降雨；线性模块中，有效降雨进一步转化为径流。该模型适用于一系列空间和时间尺度上。
RECESS程序用于确定衰退指数，并从径流记录的分析中确定主衰退曲线。
WASUIT模型是一个用来预测土壤盐度和土壤水分在模拟作物根区内的有毒溶质浓度。可用于评价 设定的盐度（或溶质浓度）及土壤渗透性对作物产量的影响。
LPJmL模型是由LPJ开发的，这是一种动态的全球植被模型（DGVM），它被设计用来模拟全球陆地碳循环和气候变化下的碳和植被模式的反应。随着碳和水循环紧密地联系在一起，它很快被扩展到模拟陆地水循环。 对自然和农业生态系统，模型LPJmL旨在模拟植被的组成和分布，以及碳和水的储存及land-atmosphere交换流。结合植物的生理关系、普遍的经验建立功能和植物特征参数，模拟了光合作用、植物生长、养护和再生损失、火灾扰动、土壤水分、径流、蒸散、灌溉和植被结构等过程。
WOFOST 是由荷兰瓦赫宁根大学开发研制，基于单站点的模拟系统。基于过程的动态解释性模型，以日为步长模拟在气候和其他环境因子(如土壤水肥)影响下的作物生长过程,如光合作用、呼吸作用、蒸腾、叶面积变化、干物质分配以及产量形成等。该模型可以模拟水肥充分供应(潜在生长条件)、水分限制(雨养条件)和养分限制 (N、P、K供应不足)三种条件下的作物生长过程和作物产量。
土壤-植被-大气传输(SVAT)模型对于研究大气水、植物水、地表水、土壤水和地下水的相互作用和相互关系、植物耗水过程与生态需水规律、生态系统与局地气候的反馈机制、土壤水分与植被的相互作用机制,以及生态环境的恢复与重建具有十分重要作用。SVAT模型经过"水桶"模型、生物物理学模型以及生物化学模型3个阶段约半个世纪的发展,已由最初的单层模型发展到双层模型、多层模型,取得了很大的进展。
GLEAMS模型由美国佐治亚大学与USDA-ARS共同研发，其前身为CREAMS，主要用于小区域模拟，可模拟的水质项目包括沉积物、硝酸氮、氨氮、硝酸磷、氨氮、总氮、总磷等。模型采用修正的SCS曲线数法模拟降雨径流，使用Priestly-Taylor或Penman-Monteith方法模拟蒸发。通过模拟氨化、硝化、脱硝、挥发、吸收、固定等作用，以经验或半经验公式与模型结合来模拟氮因子。主要采用Sharpley等发展的一长期估算土壤侵蚀的模型模拟磷，农药成分的模拟主要针对农药特性、土壤质地、气候影响、管理策略、表面径流渗漏与附着等交互作用而进行，模型中也模拟了施药后农药在根际的传输。
PAMOLARE II是一个以潜水湖泊为中心的SDM模型，用于湖泊富营养化管理。它可以适应湿地条件。PAMOLARE II还考虑了物种竞争（水生植物和浮游植物）以及大型水生植物与大型植物间的相互作用。
AGNPS模型是由美国农业部农业局联合明尼苏达州污染控制局和自然资源保护局共同研发的用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型，不仅能预报流域的非点源污染负荷，而且还可以用来进行风险和投资/效益分析。模型主要由3部分组成：径流模拟，非点源污染的基础；泥沙模拟，主要反映迁移机理；最后是污染物模拟。
