La contaminación por nutrientes es uno de los principales problemas en la gestión de recursos hídricos, lo que ha atraído inversiones significativas en el desarrollo de muchas herramientas de modelado para resolver problemas de contaminación en todo el mundo. Sin embargo, la situación sigue sin cambios, incluso es probable que se agrave debido al crecimiento de la población y al cambio climático. Son esenciales medidas efectivas para aliviar los problemas, dependiendo de las capacidades de las herramientas de modelado existentes. Se han desarrollado modelos más complejos con el avance tecnológico, aunque las aplicaciones están principalmente limitadas al ámbito académico. Por lo tanto, hay una necesidad de un cambio de paradigma en la formulación de políticas que busque un enfoque de modelado confiable. Este artículo tiene como objetivo evaluar la capacidad de las herramientas de modelado existentes en el contexto del modelado basado en procesos y proporcionar una dirección futura en la investigación. El artículo ha dividido categóricamente los modelos en aplicaciones a escala de parcela y a escala de cuenca para su evaluación y ha discutido los pros y los contras del modelado conceptual y basado en procesos. Se han elaborado los beneficios potenciales del enfoque de modelado distribuido con destacados de un modelo distribuido recién desarrollado y su aplicación en cuencas en Japón y Australia. El modelo distribuido es más adecuado para predecir los detalles realistas de los problemas de contaminación en un entorno cambiante. La investigación futura debe centrarse en un modelado más basado en procesos.