在军事题材的电影、电视作品中，我们常常看到指挥员们站在一个地形模型前研究作战方案。这种根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙、兵棋和其它材料堆制的模型就是沙盘模型。沙盘模型分为简易沙盘模型和性沙盘模型。简易沙盘模型是用泥沙和兵棋在场地上临时堆制的；性沙盘模型是用泡沫塑料板（或三合板）、石膏粉、纸浆等材料制作的，能长期保存。沙盘模型具有立体感强、形象直观、制作简便、经济实用等特点。沙盘模型的用途广泛，能形象地显示作战地区的地形，表示敌我阵地组成、兵力部署和兵器配置等情况。军事指挥员常用以研究地形、敌情、作战方案，组织协同动作，实施战术演练，研究战例和总结作战经验等。沙盘模型还常用来制作经济发展规划和大型工程建设的模型，其形象直观，颇受计划决策者和工程技术人员的青睐。
建筑沙盘模型
建筑沙盘模型是以微缩实体的方式来表示建筑物的造型及与周边环境地理关系，将建筑设计师的意图转化成具体实物，使用户直观的了解设计师的意图和构想。建筑沙盘模型主要应用于房地产开发、政府规划、设计院方案讲解、消失或损坏建筑物的还原等工作领域。
堆积地貌
沙盘上的地物，如房屋，铁路，桥梁，树木和独立地物等，多用相似的模型表示，公路和乡村路用宽窄不等，颜色不同的纸(布条)表示;江河用蓝色纸条或锯末表示;树林用小树枝或绿色锯末表示.地物的大小，应与水平比例尺相适应，关系位置要求正确.设置地物，应按水系，居民地，道路，树林和独立地物的顺序进行设置.后，在相应的位置上插上地名，江河名，山名和高程注记等纸牌。
据说，秦在部署灭六国时，秦始皇亲自堆制研究各国地理形势，在李斯的辅佐下，派大将王翦进行统一 战争。后来，秦始皇在修建陵墓时，在自己的陵墓中堆建了一个大型的地形模型。模型中不仅砌有高山、丘陵、城池等，而且还用水银模拟江河、大海，用机械装置使水银流动循环，可以说，这是早的沙盘雏形，至今已有2200多年历史。
中国南朝宋范晔撰《后汉书·马援传》已有记载：汉建武八年（公元32年）光武帝征伐天水、武都一带地方豪强隗嚣时，大将马援“聚米为山谷，指画形势”，使光武帝顿有“虏在吾目中矣”的感觉，这就是早的沙盘作业。
1811年，普鲁士国王菲特烈·威廉三世的文职军事顾问冯·莱斯维茨，用胶泥制作了一个精巧的战场模型，用颜色把道路、河流、村庄和树林表示出来，用小瓷块代表军队和武器，陈列在波茨坦皇宫里，用来进行军事游戏。后来，莱斯维茨的儿子利用沙盘、地图表示地形地貌，以算时器表示军队和武器的配置情况，按照实战方式进行策略谋划。这种“战争博弈”就是现代沙盘作业。
19世纪末和20年代初，沙盘主要用于军事训练，次世界大战后，才在实际中得到广泛运用。随着电子计算技术的发展，出现了模拟战场情况的新技术，为研究作战指挥提供了新的手段。