Le modèle exponentiel décrit le plus simplement la croissance d’une population de cellules cancéreuses, surtout in vitro. Toutefois, cette représentation possède un défaut à long terme : la croissance exponentielle continue vers l’infini, ce qui n’est pas réaliste. En effet, le volume d’une tumeur est inévitablement limité par l’espace dans le corps et la disponibilité des nutriments, de l’oxygène, etc., ce qui établit un volume maximal ou une population maximale.
D’autres modèles sont capables de suivre la croissance exponentielle à court terme tout en incluant cette capacité maximale pour la croissance à long terme. Bien qu’il en existe plusieurs, les deux modèles les plus utilisés sont les modèles de Verhulst et de Gompertz.