Les modèles d’exposition nous font penser à l’épidémiologie analytique notamment aux études des cas témoins et aux études de cohorte.

Les modèles permettent d’évaluer l’influence des facteurs ou des paramètres d’exposition sur le niveau d’exposition et par là déduire les risques de développer des maladies. Ces modèles sont :
Le modèle de régression linéaire : il permet d’évaluer l’influence des facteurs particuliers sur le niveau d’exposition d’un individu. Cependant, ce modèle ne tient pas compte de la variabilité intra-individuelle. Cela peut donner lieu à des conclusions erronées dans la recherche d’association entre exposition et les effets sanitaires.
Quant au modèle ANOVA à effet aléatoire, il se base sur des hypothèses restrictives en ce qui concerne la variance et l’influence de certains facteurs sur le niveau d’exposition. En procédant ainsi, ce modèle ne permet pas de prendre en compte tous les effets et donnera ainsi lieu à des conclusions parcellaires sur les relations entre exposition et risques sanitaires
Le modèle linéaire à effet mixtes combine les deux premiers modèles en offrant la possibilité de prédire l’exposition professionnelle pour les facteurs à effets fixes tout en tenant compte des effets aléatoires (variation inter- et intra-individuelle).