Modelový organismus je druh, který je rozsáhle studován za účelem pochopení konkrétních biologických a psychologických jevů s očekáváním, že objevy učiněné v modelu organismu poskytnou vhled do fungování jiných organismů. To je možné, protože základní biologické principy, jako jsou metabolické, regulační a vývojové cesty a geny, které pro ně kódují, jsou zachovány evolucí.
Modelové organismy jsou často vybírány na základě toho, že jsou přístupné experimentální manipulaci. Obvykle se jedná o vlastnosti jako: krátký životní cyklus, techniky genetické manipulace (inbrední kmeny, linie kmenových buněk a transfekční systémy) a neodborné životní požadavky. Někdy uspořádání genomu usnadňuje sekvenování genomu modelového organismu, například tím, že je velmi kompaktní nebo má nízký podíl nekvalitní DNA.
Když výzkumníci hledají organismus, který by mohli využít ve svých studiích, hledají několik vlastností. Běžné jsou mezi nimi velikost, generační doba, přístupnost, manipulace, genetika, zachování mechanismů a potenciální ekonomický přínos. S tím, jak je stále běžnější srovnávací molekulární biologie, někteří výzkumníci hledají modelové organismy, které představují rozmanité rodokmeny života.