La mejor metodología de investigación de MCIA emplea una combinación de medidas experimentales y modelado. Los modelos van desde 0D a 3D y pueden ser predictivos u de diagnóstico. Los predictivos calculan la respuesta a una entrada, mientras que los de diagnóstico caracterizan procesos a partir de datos experimentales. El equilibrio entre precisión y complejidad guía la selección del modelo más adecuado al fenómeno en estudio.