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直觉思维是指不受某种固定的逻辑规则约束而直接领悟事物本质的一种思维形式。也有学者指出：直觉思维是指对客观事物及其关系的一种非常迅速地识别和不经过逻辑推理而直接领悟事物本质的一种思维方式。
心理学家用弗洛伊德的“潜意识”（或无意识）概念来解释人的直觉思维现象，认为直觉作为一种直接领悟的思维或认知，表面看来虽似未经过思维过程，其实这一思维过程是由人的潜意识完成的。
直觉是一种人人具有的思维能力。儿童对于投怀送抱对象的判定，人们进入陌生城市对问路对象的选择，都是直觉能力在起作用。所以，直觉是一种人人具有的能力，不仅在生活中如此，科研领域也普遍存在。
对于突然呈现于面前的新事物、新现象，或者突然陷身于其中的新形势，人们在“惊鸿一瞥”的认识基础上，往往都会有一种立即做出某种判断的、近乎本能的反应，这种反应能力，就是广义的直觉能力。作为一种思维形式，其特点就体现在它似乎可不经过逻辑推理过程而直接把握客观事物、现象本质与要害。
作为一种与肉体的本能反应相类似的“思维上的本能反应”，直觉能力出于人类（或推而广之的生物）群体组织观念与当前状况的某种共鸣。一旦当前状况或认知条件与某种深层经验模式产生契合，就能直接做出判断并得出结论，不必经过复杂的推理过程。
直觉思维的发生和灵感有一定的联系，因而许多论著都把这两者统称为“直觉（灵感）思维”；但许多心理学家不赞同这种说法，因为直觉和灵感毕竟是两个不同的概念。灵感是指人们对于曾经反复探索而不得其解的问题，因某种偶然因素的激发而顿时醒悟，突然形成的一种具有创新性内容的观念，也称顿悟。
1.直觉是一种思维方式，而灵感则是指解决问题的行为过程中所伴随的一种心理状态（心理准备、心理体验）。
2.时间上的持续性不同，直觉思维作为一种直接领悟的思维或认知，其最大特点是既不需要启动过程，也没有思维过程；而灵感来临之前要经过一番艰苦探索的过程，来临之后往往会持续一段时间，并伴随着兴奋、腺体分泌等心理、生理体验。
3.直觉思维是面对出现于眼前的事物或问题时发生的，而灵感常出现在思考对象不在眼前，或在思考别的对象的时候。
4.直觉思维一般只能产生于神志清醒的状态，而灵感可能发生在主体意识清醒的时候，也可能发生在主体意识模糊时。
5.直觉思维是对当前问题、情境的直接判断，不需要触媒的引发；而灵感则往往借助于偶然因素的触发，才能导致对所思考问题的顿悟。
6.在对认识结果的主观评价上，直觉无所谓突然或出乎意料，而灵感带来的则是“意外之喜”。
7.直觉与探索性的认识目的相关，而灵感则多与求解、理解性的认识目的相关。
1.认识的自发性与跳跃性 直觉思维是自发产生的，在接触初始资料后，自然而然地达到了对于最终答案或结果的认识，是一种没有过程的跳跃性思维。
2.认识结果的启发性、模糊性、或然性 在科学认识过程中，直觉思维的结果往往以关于研究对象本质的理论假说形态呈现出来，对于后续的验证性研究阶段具有很大的启发性；但这种思维结果往往也是模糊的，必须辅之以进一步的逻辑思索才能最终定型；而最终验证的结果则可对可错，具有很大的或然性。
1.直觉思维是科学认识中创造性思维的重要形式 因为直觉思维跳过了逻辑通道，直接领悟事物现象的本质联系，具有很大的灵活性，所以借助于直觉思维，在科学发现和技术发明的过程中可以提出新设想、新概念，建立新假说和新模型，从而成为科学认识中重要的创造性思维形式。
2.直觉思维在理论科学研究中有着特殊重要的意义 理论研究的最高使命是发现隐藏在事物现象背后的普遍性的基本定律，然而并不存在通向这些规律的固定的逻辑通道，正如爱因斯坦所云：“只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉，才能得到这些定律。”因此，他明确表示“我相信直觉”。另一位物理学家玻恩甚至认为：“实验物理全部伟大发现都是来源于一些人的直觉。”而同样是物理学家出身的科学哲学家汉森则极力主张，科学发现的逻辑是“逆推思维”（adductive thinking），而这种思维的出发点正是直觉。
1.归纳的定义 归纳推理是个别到一般的推理形式，即由个别或特殊的判断推出普遍的判断。
2.归纳推理的逻辑形式 归纳推理的逻辑形式是：S 1 是P，S 2 是P，S 3 是P……而S 1 、S 2 、S 3 ……都是S；所以，S是P。
归纳推理由前提和结论两部分组成，其前提是若干已知的个别事实，属于个别或特殊的判断和陈述；结论是从前提中通过逻辑推理而获得的一般原理，是普遍性的判断和陈述。
3.归纳法在科学认识中的作用 ①通过个别科学事实得出普遍性规律。②可以使经验性的科学事实上升为一般原理。③可以使范围较小的一般原理上升为更普遍的一般原理。正是由于归纳法能够带来科学发现，能够带来规律性、普遍性的结论，因而被称为“发现的逻辑”。
4.归纳法在科学认识中的局限 结论的或然性；对归纳结论的检验是近乎永恒的进程。
1.演绎的定义 演绎是从一般到个别的推理，即以普遍的判断做前提，推出个别的或特殊的判断。
2.演绎的逻辑形式 演绎推理由三部分构成，即两个前提和一个结论。在这三个判断中含有三个概念，由三个名词构成。它的逻辑形式是：S是P，S 4 是S；所以，S 4 也是P。
3.演绎在科学认识中的作用 ①演绎是建立科学理论体系的有效方法。②演绎方法是逻辑证明或反驳的有力工具（先演绎后检验）。③通过演绎可以建立新概念、发现新的自然规律。
4.演绎在科学认识中的局限 ①演绎推理的结论原则上都包含在前提之中，所以提供的新知识极为有限，是创造性较小的一种逻辑思维方法。②结论可靠性受前提制约，而前提的可靠与否，依赖于归纳方法或其他方法得出一般原理。
科学认识是归纳和演绎的辩证统一。首先，演绎要以归纳为基础，归纳要以演绎为指导。演绎方法的大前提来自于归纳，所以演绎包含着归纳，没有归纳就没有演绎；同时，归纳要以演绎为指导，人们总是在一般原理的指导下对经验进行归纳的，从这个意义上说，没有演绎也就没有归纳。其次，在科学认识活动中，归纳与演绎所起的作用不同。归纳概括经验性的事实，处于科学认识的经验层次，以观测到的实验结果为依据；而演绎方法主要用于建立必然性的知识体系，处于科学认识的理论层次。作为科学认识中两个阶段的两类认识方法，归纳的目的是确立科学认识基础的客观性，而演绎则保证构成科学认识基础的知识元件、要素间联系的必然性。总之，科学认识的深化、发展，是在从个别到一般、再从一般到个别的不断震荡中实现的。
1.想象的定义 想象是人体大脑通过形象化的概括作用，对脑内已有的记忆表象进行加工、改造或重组的思维活动。想象思维可以说是形象思维的具体化，是人脑借助表象进行加工操作的最主要形式，是人类进行创新及其活动的重要的思维形式。
2.想象思维的分类 想象思维有再造想象思维和创造想象思维之分。①再造想象思维：是指主体在经验记忆的基础上，在头脑中再现客观事物的表象。②创造想象思维：不仅再现现成事物，而且创造出全新的形象。文学创作中的艺术想象属于创造性想象，即作家根据一定的指导思想，调动自己积累的生活经验，进行创造性的加工，进而形成新的完整的艺术形象。
1.验证的定义 验证是通过提供客观证据对规定要求得到满意的认定。如设计验证，是为了确保设计阶段的输出满足该设计阶段输入的要求，有目的的在设计的适当阶段，通过观察分析提供客观证据，对规定要求已得到满足进行的认定，在研究过程中，应保留这种客观证据的记录。
2.验证的分类 可分为三种类型：前验证、回顾性验证和再验证。
（1）前验证 指在方法正式投入使用前按照设定的方案进行试验，搜集证据以证实检验方法是否达到预期要求的一系列活动。
（2）回顾性验证 系指利用对现有的历史数据进行统计分析，检验方法达到预期要求的行为。
（3）再验证 出现下述情况时需进行再验证：①仪器更新或大修。②检验方法获得的结果作趋势分析，发现系统性偏差。③对检验方法进行了修订或检测条件发生了变更。④经过一段使用时间，对检验方法的再验证。再验证的目的是证实验证的状态没有发生漂移。
求异思维又称求逆意识或逆反思维，它研究事物之间的多样性、差异性。求异思维属于发散思维，是在解决当前问题的已有模式或传统途径之外，独辟蹊径，从已有思路相逆或相异的方面，挖掘一切其他可能的方案，从中寻优，以获得对现有传统理论或方案的突破和创新。它常常是获得创新突破成就的人的一个共同的思维特点。
求异思维是指一种逆向性的创造性思维，其特点是用不同于常规的角度和方法去观察分析客观事物而得出全新形式的思维成果。一般具备以下特点：
1.求疑 勇于对人们司空见惯或认为完满无缺的事物提出疑问并不懈求解。
2.抗压 力破陈规，敢于向旧传统、旧习惯和权威挑战。
3.自变 能够主动打破自我束缚，不自满、不自卑。
4.标新 善于提出与众不同的新颖思路和见解。
1.反向构思 是指按传统思路相反的方向来解决问题。亚里士多德曾认为：“推一个物体的力不再去推它时，原来的运动便归于静止。”这是日常所见任何运动都能证明的现象，似乎无可置疑。可是伽利略大胆地想象：假定在没有摩擦的情况下，运动的物体就会永远向前。这个思想后来由牛顿总结为惯性定律。
2.侧向构思 又称转换构思，是将传统思路做某种变换，来获得问题的解决。有时侧向构思可巧夺天工，弥补研究条件的不足，如人们获得原子的照片就是一例。人们很想目睹原子的“芳容”，但是它确实太小了，要给它拍张照片就非常困难，困难在于用光的问题上，如果用可见光来拍摄原子，会使照片一片模糊，用X射线也有问题，那么还有没有办法拍摄原子照片呢？英国物理学家布拉格想出了一个巧妙的办法，他运用德国科学家阿贝的显微镜的数学理论，采用了分拍后又合成的方法，给原子拍摄了第一张照片——甲苯的分子照片。侧向构思使布拉格发现了晶体内分子和原子摄像法。
系统思维方式是指以系统论为思维基本模式的思维形态，它不同于创造性思维或形象思维等本能思维形态。系统思维能极大地简化人们对事物的认知，给我们带来整体观。可见，系统思维是一种逻辑抽象能力，也可以称为整体观、全局观。
系统思维方式有目的性、层次性、相关性、整体性、对环境的适应性等特点。
1.目的性 是指任何被研究的系统都是为了实现某个目标或具有某种功能。
2.层次性 是指任何系统均可分成若干分系统或要素，而这个系统又是它所从属的一个更大系统的分系统或要素。
3.相关性 是指系统的各组成要素之间是相互制约、相互依赖的，每个要素的性质或行为，以及它对系统整体功能的影响，依赖于其他要素的性质或行为。
4.整体性 是指系统不等于各要素的简单总和，而是其组成要素有机构成的整体，整体功能与各要素分功能之间遵循“非加和原则”。
5.对环境的适应性 是指系统需要适应其环境条件的约束和影响。
1.整体性原则 是把由各个要素组成的有机整体作为对象，研究整体的结构及其发展规律，这是系统思维的基本出发点。系统的整体功能并不等于各个要素部分功能的总和，而是具有新的功能，形成了“整体大于部分之和”的规律。但是系统的整体功能又是由其内部各要素相互联系、相互作用方式和系统的结构决定的。据此在医学研究中，首先要着眼于系统的整体功能，统观全局；然后按照整体状况，分析系统的结构功能。
2.最优化原则 是在多种可能的途径中，用定量的方法确定最优目标，选择最优方案，使最优状态的系统达到最优的效果。实行最优原则，就是要运用各种关于最优的数学理论，如线状规划、最优化控制论和决策论等，选择最优的系统目标。科学研究的选题、理论假设、计划方案、研究方法等诸环节都需要运用最优化理论和技术。
3.模型化原则 即对大而复杂的系统，设计出系统模型，并通过它来研究和掌握真实系统的本质和规律。模型化作用有两点：一是通过设计系统模型，来达到对真实系统的定量研究，计算系统的边界条件，确定系统的要素及其相互联系、相互作用的数量关系。二是在系统模型的基础上进行模拟实验，不断检验和修正系统方案，达到最优化。
总之，现代科学技术的发展要求人们不断揭示不同物质运动形式内在的共同属性与共同规律，这就要求人们必须采用系统思维的综合方法。
穆勒（Mill）是试图将因果推理的原则加以系统化的第一人，他提出科学实验四法，后人将同异并用法单列，成为以下科学实验五法。
1.求同法（method of agreement） 设研究的事件特征为A、B、C、D、E……，研究的因素（暴露）为a、b、c、d、e，研究事件具有共同的特征A（特定疾病），而这些相同疾病A的病例均有相同的研究因素（暴露）a，因此因素a是疾病A的影响因素。推理形式为：事件（病例A）有关（暴露）因素。
对象1：A、B、Ca、b、C
对象2：A、D、Ea、d、e
对象3：A、F、Ga、f、g
所以，A是a的影响因素。
如在肝癌病例（A）中发现均有或相当部分有乙肝病毒感染标记（a），表明乙肝病毒是肝癌的影响因素。当然，观察亦可从乙肝病毒感染到肝癌，如发现乙肝病毒持续感染者相当部分发生肝癌，表明乙肝病毒是肝癌的影响因素。
2.差异法（method of difference） 设研究的事件为A、B、C、D、E，研究的因素（暴露）为a、b、c、d……，研究事件均无特征A（特定疾病），即非病例（对照），而这些对象（对照）也没有研究因素（暴露）a，因此因素a是疾病A的影响因素。推理形式为：
事件（对照，非A）有关（暴露）因素。
对象1：B、C（a不出现）、b、c
对象2：D、E（a不出现）、d、e
对象3：F、G（a不出现）、f、g
所以，a是A的影响因素。
如在非肝癌病例（对照，非A）中发现，均无或相当部分无乙肝病毒感染标记（a不出现），表明乙肝病毒是肝癌的影响因素。当然，观察亦可从非乙肝病毒感染到未发生肝癌，如发现非乙肝病毒感染者基本上不发生肝癌，表明乙肝病毒是肝癌的影响因素。
3.同异并用法（joint method of agreement and difference） 即求同法和差异法并用，相当于同一研究中设有比较（对照）组，用以控制干扰因素，推理形式为：
（1）求同部分。
（2）差异部分。
（3）求同与差异两部分比较，所以，a是A的影响因素。
如在肝癌病例中发现均有或相当部分（统计的高于对照组）有乙肝病毒感染标记，而在非肝癌病例（对照）中发现均无或相当部分（统计的低于病例组）无乙肝病毒感染标记，表明乙肝病毒是肝癌的影响因素。
4.共变法（method of concomitant variation） 可以看成是求同法的特例。当有关（暴露）因素不是定性的，而是等级或定量的，并与事件（疾病）效应成量变关系，才可以应用共变法。设A1、A2、A3是事件（疾病）效应不同数量的状态，a、a2、a3……是研究因素（暴露）不同数量的状态，两者间有共同变动的关系，因此因素a是疾病A的影响因素。推理形式为：
事件（效应，A）有关（暴露）因素
对象（组）1：A1、B、Ca1、b、C
对象（组）2：A2、D、Ea2、d、e
对象（组）3：A、F、Ga3、f、g
所以，a是A的影响因素。
如在吸烟与肺癌的研究中，随着吸烟剂量a、a2、a3的增加，肺癌的优势比（OR）或相对危险度（RR）A、A2、A3也增加，即呈共变或剂量-反应关系，所以支持吸烟为肺癌的病因。实际上，分类资料的关联强度与定量或等级资料的剂量-反应关系，均表示结局事件与暴露因素的相关，从而支持因果联系。
5.剩余法（method of residues） 可以看成是差异法的特例。对某复合结局事件（A、B、C），已知它的有关（暴露）因素在特定的范围内（a、b、c），通过先前的归纳又知道b说明B、c说明C，那么剩余的a必定说明A。推理形式为：
结局事件有关（暴露）因素
A、B、Ca、b、C
Bb
Cc
所以，剩余a是A的影响因素。
用剩余法判明联系，就像算术中的减法，即在一组复杂的现象中，把已知联系的现象减掉，探寻剩余现象的联系。