模擬實驗，也稱爲模型實驗，是一種科學研究方法，它通過構建研究對象的模型（替代物）來模擬原型的實際情況，並通過對模型的實驗來研究或揭示原型的性質、特點或規律。
模擬實驗廣泛應用於各個科學領域，特別是在那些直接對研究對象進行實驗不可行或存在困難的情境下。例如，在地理學中模擬水的毛細現象，在生物學中模擬食物的消化過程，或者在天文學中模擬太陽的運動。模擬實驗不僅限於物理現象的模擬，還包括對心理現象的研究，如心理學中的實驗模擬法。
模擬實驗的過程主要包括四個步驟：選擇合適的模擬方法、選擇和建構研究對象的模型、將模型置於預定的研究環境中進行實驗，以及最後將模型實驗的結果適當地推演和應用到原型上。