Um modelo de análise é menos abstrato que um de projeto e as classes em um modelo de análise não podem ser conceituais. As classes na análise podem modelar objetos persistentes, mas não transientes.

Uma importante responsabilidade da análise é definir a arquitetura do sistema, dividindo-o em subsistemas. Um subsistema expõe serviços via interfaces, que devem ser especificadas na análise.

Uma classe descreve objetos com as mesmas responsabilidades, relacionamentos, operações, atributos e semântica. As instâncias de uma classe têm, portanto, os mesmos valores para os seus atributos.

Um modelo de análise pode realizar casos de uso. A realização de um caso de uso descreve interações entre objetos. Na UML, essas realizações podem ser documentadas via diagramas de colaboração.