A szennyeződésterjedési- és sorsmodellek segítségével egy szennyezőanyag előrejelezhető környezeti koncentrációját számítjuk ki. A modellek a szennyeződési folyamatok matematikai leírásán keresztül szimulálják a valóságban lejátszódó folyamatokat és a modellszámítások révén a vizsgált terület bármely pontjára és a vizsgált időszak bármely időpontjára képesek becslést adni a szennyezőanyag környezeti koncentrációjára. A modellek alapja egy koncepciómodell, működő változata pedig általában egy szoftver. A modellek a vegyi anyag jellemzőin kívül a környezet jellemzőit veszik számításba az előrejelzéshez. A környezet lehet egy előre meghatározott jellemzőkkel bíró fiktív (pl. európai) vagy egy konkrét, helyspecifikus jellemzőkkel bíró környezet. A modellnek tükröznie kell a vegyi anyag szerkezete és aktivitása közötti kvantitatív összefüggést ((Q)SAR) a modell hátteréül szolgáló fizikai-kémiai és/vagy biológiai kölcsönhatások révén. Egyértelműen kell közölni a modell létrehozásához felhasznált peremfeltételeket, a figyelembe vett környezeti fázisokat, folyamatokat.
A terjedési és sorsmodellek a PEC, vagyis az előrejelezhető környzeti koncentráció kiszámításához használatosak. Környezeti kockázatfelmérés során összehasonlítják az egyes környezeti elemekben előrejelzett környezeti koncentrációkat (PEC) az előrejelzés szerint az ökoszisztéma egészére károsan nem ható, legnagyobb szennyezőanyag-koncentrációval (PNEC). A PEC értékeket a rendelkezésre álló mérési adatok valamint a modellszámítások segítségével, míg a PNEC értékeket környezettoxikológiai tesztek eredménye alapján határozzák meg. A PEC/PNEC érték segítségével döntik el, hogy az adott anyag kockázatos-e az adott környezetben az élő szervezetekre (ökoszisztémára és az emberre).