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中医学以中国古代哲学为基础，广泛接纳了当时的自然科学、人文科学成果，形成了独特的理论体系，在认知的方法学上应用了比较、类比、分类、归纳、演绎、分析与综合、反证等，如中医的“揆度奇恒”“司外揣内”“援物比类”“假物取譬”“辨证求因”等都是逻辑思维方法的具体应用。
比较法是区分患者的某些临床症状之间或某些证之间的相同点或不同点，一方面可以提高临床资料来源的准确性，另一方面可以进一步确定证的性质、部位和所处阶段。例如，同为食少，通过比较可以进一步阐明是新病食少还是久不欲食、进食无味、食后痞胀、饥不欲食、纳呆恶食或厌油腻。又如，在诊断学中占有重要地位的证候鉴别诊断也是比较法的具体应用。
类比法是将患者的临床表现和某一常见的证进行比较，如两者主要特征相吻合，诊断便可成立。例如，头晕耳鸣、疲乏、气短、自觉气下坠感，或内脏位置下垂，或有脱肛、阴挺等为气陷常见症状，临床出现这些症状时，即可诊断为气陷证。类比法具有迅速、简捷的特点，当病情不复杂而表现又很典型时，类比法诊断的准确性较高。
分类法是根据临床症状或病证之间的共同点和差异点，将其区分为不同种类的方法、分类以比较法为基础，必须遵循相应相称、统一标准、逐级进行的原则。分类法反映了认识水平的深浅，中医学中不同的辨证方法、某一辨证方法中不同的证候分类等，都是分类法的具体体现。
归纳法是将患者表现的各种证候，按照辨证的基本内容进行归类从而抓住本质的思维方法。当病情资料很多，或者比较复杂时，最宜采用归纳法。例如，患者以心烦、失眠为主要临床表现，则知病在心，五心烦热、潮热盗汗、口干咽燥、舌红少苔、脉细数为阴虚内热之象；头晕耳鸣、腰膝酸软或遗精为肾虚。本病涉及心、火、阴虚、热、肾，归纳起来则本证为心肾不交。
演绎法是对病情进行层层深入的辨证分析与推理的方法。例如，咳嗽3天，知其为新感，病在肺系；今起但发热不恶寒、面赤、舌红、脉数，知其表证已除，入里化热；现咳嗽明显、痰多黄稠、脉滑为痰热，故本证为痰热壅肺。另外，根据脏腑、气血等的生理基础而推导其病理变化，以及“久痛入络”“久病及肾”等；或者根据适合于病情最恰当的方剂，再根据该方的适应证而得出证名诊断，即所谓“以方测证”，也都可视为演绎法。
反证法是指从反面寻找不属于某证的依据，通过否定而达到确定诊断的目的。如《伤寒论》第61条：“下之后，复发汗，昼日烦躁不得眠，夜而安静，不呕，不渴，无表证，脉沉微，身无大热者，干姜附子汤主之。”六经皆有“烦躁”，究竟是何证呢？仲景用不呕否定其为少阳病证，用不渴否定其为阳明病证，用无表证否定其为太阳病证。于是病证可能在三阴，结合脉沉微，身无大热而诊断其为少阴阳虚证，用干姜附子汤治疗。
尽管如此，临床证的确立往往需要多种逻辑思维方法的综合应用，只有这样才能使诊断辨证做到及时、准确。
中医临床诊察无论在思维内容、思维方法上都与西医有一定差别，与辨证论治等思维过程相比较，临床认知具有一定的特殊性。
模糊是相对于精确而言的，自然界的事物实际上并非绝对的“非此即彼”，而是互相联系和渗透的，没有绝对分明和固定不变的界限。人们经常抱怨中医对人体疾病的认识缺乏客观定量，其实这一问题并不来自中医本身，而是来自客观对象本身的模糊性，是由生命的复杂性决定的。例如，中医诊断学中的症状出现频率、严重程度，证候的轻重、转归等都是相对模糊的概念；有神与无神，面色苍白与㿠白，毛发的光泽与枯槁，舌质的红与绛，舌苔的厚与薄以及脉搏的数与迟、浮与沉，等等，它们之间根本就不存在截然分明的界限；与疾病相关的环境因素，如四时季节的变化、地势的高低、水土的宜忌等也很难用精确的尺度来衡量。由疾病客观的模糊性所决定，中医在临床认知模糊现象时只能够借助于模糊思维，通过对疾病表现模糊属性相对稳定度的估计或把握，对其做出具有模糊确定性的概括、判断，而不可能进行精确的数量分析或对其性质、状态、程度做出精确的判断。以发热为例，临床上中医师往往是根据头脑中已有的微热、低热、壮热、高热、寒热、潮热、往来寒热等模糊确定性认识，在一定范围内进行“非此即彼”和“亦此亦彼”的辩证思维分析，在比较的基础上做出发热属性的模糊判断。必须指出的是，中医临床认知思维的材料虽然具有一定的模糊性，认知思维过程和认知结果也具有模糊性特点，但是中医在认知活动中所追求的还是精确性，用来表达认知判断的语言符号，如数与迟、厚与薄、红与绛、有神与无神等，也带有明显的定量倾向性。从模糊性到模糊的确定性是中医临床认知思维的运行目标和轨迹。
随着混沌学的深入研究，模糊数学的崛起和迅速发展，科学思维运用“隶属函数”解决模糊性问题的思想、方法已逐渐为人们所理解和接受，中医临床认知思维的科学性已在一定程度上得到了现代科学的证明。从临床医学的角度来看，只要疾病客观的模糊性还存在，中医临床认知就不可能摆脱模糊性。而从认识的本质而言，满足于模糊确定性又是远远不够的。要使中医认知更准确，一方面须对中医认知思维的模糊性有所认识、加以研究，另一方面必须运用现代科学技术及现代科学思维研究的成果对中医认知思维加以改造。
经验性是对中医临床认知思维活动主要运用经验性知识来加工疾病信息，指导诊察行为这一思维特点的高度概括。人类现有的知识不外理论知识和经验知识两方面。经验知识有别于理论知识，在反映事物本质方面也不如理论知识那样系统、深刻，但是作为主体过去实践经验的积累，它和主体思维结构中的其他观念性认识一样也可以参与思维过程，为思维活动提供有效的指导。尤其是在中医临床认知活动中，由于医者接触的疾病多是过去经历过的，且四诊所得结果又多是知其然而不知其所以然的直观经验事实，有时经验知识比高深的理论知识更实用、更方便。以诊脉、察舌、望神为例，至今中医在这方面的认识内容仍然是以直观描述为主，如果医者没有一定的临床经验，仅仅凭理论的描述作为参照系，那么很容易陷入困境。又如问诊，有一定阅历的中医无须面面俱到，只要问上几句，就可以根据主诉，把握病情，顺藤摸瓜，很快得出正确诊断，而如果完全依靠理论知识则考虑的问题要复杂得多，有时甚至还要走弯路。
上面强调了中医临床认知思维经验性的合理一面。同时，经验性本身也包含着局限性，它是经验科学的象征，而并非中医学的优势所在。因此，从科学的角度看，临床中医应当尽量减少认知思维的经验性，尽快将经验知识上升为理论知识。经验知识转化为理论知识是中医临床认知思维科学化的迫切要求，也是中医临床认知思维研究面临的一个重要课题。
中医临床认知的对象大多是医师过去所熟悉或经历过的东西，所以临床认知活动不像科学认识活动那样，必须事先制订周密的计划，进行创造性思考，而是由医师沿着自己所习惯的相对稳定的思路有目的地展开，运用自己经常使用的思考方式进行。在这方面，个体的临床经验不同，临床认知思维的习惯性也会有一定差异。一般来说，年轻中医喜欢先问诊，然后围绕主诉进行系统的、全面的四诊活动；而年资较高的老中医则习惯于首先抓住主症，凭临床经验建立“拟诊假说”，然后围绕“拟诊假说”进行诊察活动，通过事实与疑问的相互作用促进诊察活动由点到面、由浅入深。然而，无论是何种认知思维的习惯性，它形成之后，都可以形成定式效应，对中医临床认知思维活动过程产生明显的导向和加速作用，促使临床医师在短暂的时间里发现疾病线索，找到产生问题的症结。
中医认知的习惯性还体现在思维的直觉性，所谓直觉性思维是一种突如其来的顿悟或理解，是在实践经验基础上形成的，对客观事物的一种比较迅速、直接的综合判断思维方式，是一种直接的灵感。直觉性的基础是医师的理论水平和经验积累，其次是对事物的判断能力，能在短时间内通过一两个临床表现抓住疾病的本质。当然，认知思维的习惯性对认知活动也有一定的限制作用，特别是思路简单、思维方式呆板的不良习惯性，在新的疾病现象面前，可对临床认知活动产生消极影响。因此，在临床认知活动中，临床医师应当养成从多途径、多角度展开认知活动的良好习惯，尽量避免单一思维习惯性的束缚。
中医临床作为一个完整的认知思维过程，应当运用抽象思维、形象思维等思维活动形式。但就临床认知而言，占主导地位的思维活动形式还是形象思维。中医临床思维主要通过形象性加工才达到把握疾病本质和联系的独特思维，因为中医师临床认知思维的对象——患者和疾病常常是以形象的形式向医师透露信息的。例如，失血患者往往会出现面色苍白、唇甲苍白、头晕眼花以及脉如葱管、浮大中空等征象。另外，中医在体会和描摹疾病征象时，也常常是以形象性的内容作为参照物，借助于形象性符号、语言将疾病的客观征象纳入大脑。在认知思维过程中，中医也不是纯粹抛弃疾病征象的具体性和形象性，而是把它保持在“内心视觉”中：一方面根据其形象特征进行形象概括、形成意象，另一方面根据形象性联系进行联想和想象，以推出疾病形象的本质。在临床中，中医由察色知面色、唇甲苍白，由诊脉知脉浮大中空之映象，由色脉形象推出血虚、失血这一过程，就是运用形象思维活动得到的。因此，中医辨证的实质，就是对整体病机的形象概括。中医把临床思维的形象性特点内省为“医者意也”，并通过形象性构思或直觉思维“悟”出病机和治疗机制，这是中医临床思维的一个突出特点。中医临床认知思维的形象性特点，对整个临床思维的发展具有十分重要的作用，特别是因形象思维本身没有脱离疾病客观的具体性和形象性，同时又把握住了形象之间的本质联系，所以不仅为抽象思维奠定了基础，而且可为思维的抽象概括提供可靠的材料。