机理分析即通过分析系统的内部机理（变化规律），运用已知的定律、定理或原理，如力学原理、生物学定律、能量守恒定理，以及传热传质原理等进行数学推导，建立其数学模型；而系统的输入、输出一般是可以测量的，由于系统的动态特性必然表现于这些输入、输出数据中，故可以利用这些数据所提供的信息来建立系统的数学模型，即辨识建模。因此，机理辨识综合建模是一种理论结合试验的建模方法，二者相互结合可更加准确地对系统进行数学描述。

机理分析方法只能用于较简单系统的建模，并且对系统的机理要有较清楚的了解。对于比较复杂的实际系统，该建模方法有很大的局限性。与机理分析方法相比，辨识建模的优点是不需要深入了解系统的机理，不足之处是必须设计一个合理的试验以获取所需要的大量信息，而设计合理的试验是很困难的。

在实际研究中，往往将机理分析方法和辨识法相结合，机理已知部分（名义模型）采用理论分析方法，机理未知部分采用辨识方法。

此外，根据试验数据建立起系统数学模型之后，将有利于理解所获得的试验数据，从而可以探索和分析不同的输入条件对该系统输出变量的影响以检验所提出的机理模型。因此，机理辨识综合建模有助于更全面地表达系统的动态行为。