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中医学在形成和发展的过程中，受中国古代哲学思想的影响，形成具有朴素的唯物辩证法思想的认识论和方法论，采用直观和比较的方法从总体上看待自然界和人体生理病理的关系，构成了天人相应、神形相合、表里相关等整体观念。
中医学整体观念认为，事物之间存在着相互作用和因果联系。人体是一个有机的整体，人体又受到自然环境和社会环境的影响。病变时内在的病理变化必然在人体外部以一定的形式表现出来，局部的表现常可反映出整体的状况，整体的病变可以从多方面表现出来。通过审察其反映于外的各种疾病现象，在医学理论的指导下进行分析、综合、对比、思考，便可求得对疾病本质的认识。
因此，中医在认识事物时，采取以我知彼，从外测内，观察事物表现得太过或不及，通过微小的改变了解整体的变化，从而认识事物的本质。《素问·阴阳应象大论》曰：“以我知彼，以表知里，以观过与不及之理，见微得过，用之不殆。”这便是中医学诊断病证的基本原理，归纳起来包括司外揣内、见微知著、以常衡变。
外，指因疾病而表现于外的症状、体征；内，指脏腑、气血等内在的病理本质。司外揣内，是指通过诊察患者外部的表现，便有可能测知其内在的病理变化，又称“从外知内”“以表知里”。正如《灵枢·本脏》所说：“视其外应，以知其内脏，则知所病矣。”
脏腑与体表是内外相应的，“有诸内者，必形诸外”，疾病变化的病理本质虽然藏之于“内”，但必有一定的症状、体征反映于“外”，故观察外部的表现，可以测知内脏的变化，从而了解疾病发生的部位、性质；认清内在的病理本质，便可解释显现于外的证候。《丹溪心法·能合色脉可以万全》总结说：“欲知其内者，当以观乎外；诊于外者，斯以知其内。盖有诸内者形诸外。”临床上，望面色、听声音、嗅气味、问饮食、切脉象、触肌肤等，均属“司外”；而对上述临床表现进行辨证思维，辨识病证，便是“揣内”。
司外揣内的原理实际上是一种猜想法，有似于控制论的黑箱理论。它靠输入与输出信息推断机体内部结构与功能的异常变化。猜想法有一定的局限性，故在运用时需要结合其他科学方法，但它包含着创造性思维因素，在当今自然科学中仍有应用。
见微知著，见于《医学心悟·医中百误歌》。微，指微小的、局部的变化；著，指明显的、整体的情况。见微知著，是指通过观察局部的、微小的变化，可以测知整体的、全身的病变。
人体的任何一部分都与整体或其他部分密切联系。局部的病变可以产生全身性的病理反应，全身的病理变化又可反映于局部。因此，机体的某些局部的、微小的变化，常包含和反映了整体的生理、病理信息，通过这些局部的、微小的变化，可以测知整体的情况。中医对面、脉、舌、耳等的诊察，都是这一原理的体现。
《灵枢· 五色》将面部分为明堂、阙、庭、蕃、蔽等部，而在其中头面、手足、脏腑、胸背等整个人体皆有相应的分属部位，称之为“此五脏六腑肢节之部也，各有部分”。这就是察面部以知全身病变的具体描述。
关于脉诊，《素问·五脏别论》便有“气口何以独为五脏主”之说；《难经·一难》强调“独取寸口，以决五脏六腑死生吉凶之法”，并得到历代医家的认可，于是临床详察寸口脉的三部九候，可以推断全身疾病，这也是见微知著的原理在脉诊上的应用。
另外，舌为心之苗，又为脾胃的外候，舌与其他脏腑也有密切联系，故舌的变化可以反映脏腑气血的盛衰，如舌红，往往提示热证，舌尖红，多为心火上炎；舌两边红，多为肝经有热。耳为宗脉之所聚，耳郭的不同部位亦能反映全身各部的变化。五脏六腑之精气皆上注于目，故目可反映人体的神气，并可察全身及脏腑的病变。
临床实践证明，某些局部的改变，确实有诊断全身疾病的意义。因而有人说，中医学含有当代“生物全息”的思想，认为人体的某些局部，可以看做脏腑的“缩影”。
常，指健康的、生理的状态；变，指异常的、病理的状态。以常衡变，是指在认识正常的基础上，辨别、发现太过或不及的异常变化。
要认识客观事物，必须通过观察比较，才能知常达变。《素问·玉机真脏论》说：“五色脉变，揆度奇恒。”意思就是通过对色、脉的诊察比较，来揣测推断正常与否。中医望色、闻声、切脉等用以诊断病变，均含有这方面的原理。
健康与疾病，正常与异常，色泽的不同，脉象的虚、实、数、迟，都是相对的，是通过观察比较而做出的判别。例如，诊脉时一息四五至为平脉，一息五六至为数脉，一息不足四至则为迟脉。又如，正常舌色淡红润泽，比正常舌色浅淡者称为淡白舌，比正常舌色红者称为红舌，比红舌更红者称为绛舌。所以，诊断疾病时，一定要注意从正常中发现异常，从对比中找出差别，进而认识疾病的本质。这也就是所谓以我知彼、以观太过不及之理的诊断原理。