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诊断，是医生通过对人体的诊查，对疾病提出的概括性的判断，正确的诊断是有效治疗的前提。诊断思维（diagnostic thinking），则是医生在诊断过程中的思维活动。年轻医师尤其应重视培养诊断思维和诊断能力，无论是住院医师的阶段还是专科医师的阶段，诊断学都是一项非常重要的培训内容。
临床工作中医生所做的诊断不可能百分之百正确。国内曾有一项历时10年30位专家参加、统计了46万份病例的大型研究，发现误诊率达27.8%。误诊的原因主要有：临床经验不足（占25%），问诊、体格检查不到位（占17.3%），未选择针对性的检查（占17%），过分依赖辅助检查的结果（占14.7%），以及先入为主、主观臆断等。为了提高诊断的正确率，避免误诊、漏诊，需要注意加强诊断思维训练。
很多医生分析能力较好，综合能力不足。虽然对实验室指标的分析能深入到分子层面，但是往往不能归纳推理出繁杂临床资料的意义，总结病例特点时只是复制粘贴原始资料，不能归纳出这些资料代表的临床意义。写研究论文时，只会精简研究结果作为结论，而不会推理论证得出结论。多学科会诊多器官衰竭患者时更是如此，每个专家都能提出各自专科的诊疗意见，不同专科会诊意见却常无法整合。例如：面对感染性休克致多器官衰竭的患者，感染科的医生可能认为液体入量不足，需要补液，而心内科的医生可能认为液体入量已经超负荷了。面对矛盾的治疗意见，无法整合为最佳方案。
很多医生善于线性思维，而缺乏系统思维。例如：遇到心慌患者只想到心脏病（线性思维），去做心电图、超声心动图而忽略其他系统疾病，或看到某个影像检查结果就直接诊断为某个疾病，从而发生误诊和漏诊。而人体是一个复杂的、对外开放的整体（系统），在复杂的层级、交互的关系中，必须用建立在系统论、信息论和控制论基础上的系统医学观点去认识疾病、诊治患者。
面对某个症状时，一定要思考是本系统（专科）疾病，还是其他系统疾病引起的本系统症状。即使是本系统的疾病，还要考虑是不是与症状直接相关的脏器的疾病。近年来我国大型医院科室设置过度专科化，如多数医院没有大内科建制的病房和门诊，只能让内科专业住院医师去不同专科（呼吸、心血管、消化等）轮转，但轮转时一定注重养成系统思维，而不是专科思维。否则造成医生临床思维缺陷，不利于疑难复杂病例诊治。
例如：患者表现为消化不良的症状，包括上腹胀、上腹痛、早饱、嗳气等，胃镜检查仅发现慢性浅表性胃炎。首先，从消化系统看，即使是“胃的”症状，也不一定由胃的疾病引起，而可能是肝脏、胰腺等消化系统其他脏器的疾病。事实上腹胀、嗳气等胃肠动力障碍症状，多数情况下由患病率非常高的脂肪性肝病引起。同时，其他系统疾病如甲状腺功能减退、糖尿病等内分泌代谢病也可引起胃肠动力障碍。近年来，内分泌代谢病的患病率越来越高，当糖尿病影响到自主神经损伤时，就可能发生糖尿病相关的胃轻瘫、便秘、腹泻，且症状顽固。再如甲状腺功能亢进的胃肠高动力状态常常造成腹泻，而甲状腺功能减低则会造成腹胀、便秘。
任何一个科室或专业，临床基本功都至关重要。基本功过硬的医生通过问诊和体格检查就能得出初步诊断，或找到进一步检查的方向，从而通过辅助检查去明确诊断或排除某些疾病。但有些医生过分依赖辅助检查，而忽略了详细地询问病史和系统准确的体格检查，只能广撒网式地行辅助检查而缺乏针对性，所以仍找不到疾病线索。
多数医学生在学习基础课时，仅满足于通过课程考试，进入临床后主要根据指南诊治疾病，遇到疑难复杂病例则束手无策。其主要原因是没有把基础和临床知识融会贯通，而不能从结构、功能、代谢的角度去深刻认识疾病。
每一个患者就如同一本书，每一个症状、体征、辅助检查资料，则如同一个个的“字符”。只有了解每个“字符”的意义，才能把这本“书”读下来。而要真正读懂这本“书”，则需要联系“字符”，将“上下文”综合起来。本章的目的在于充分运用逻辑学、系统医学和综合医学模式，从不同的层面读懂患者这本“书”。
诊断思维内容具体包括：诊断资料，诊断过程与步骤，诊断方法，诊断内容，诊断原则，诊断思维中的注意事项，提高诊断思维能力的途径。