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假说是按预先的设定，对某种现象进行解释，是根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律性提出的推测性的解释和说明。
假说是自然科学理论思维的一种重要形式，任何一种科学理论在未得到实验证实之前表现为假设学说。科学假说具有科学性、预测性的特点。假说的形式是一个暂定的理论框架，其构成要素包括：前提、相关概念及论述。也就是说假说是以已知的科学事实或科学理论为前提，对未知事物及其规律、结果进行推测、推断的暂时性的假定，是一种带有推测性、假设性、未被证实性的理论思维。假说是由已知到未知，再将未知转化为已知的桥梁，是继承与创新的纽带，是科学创新的一种思维方式。科学研究的任务在于发现和揭示新的自然现象的本质，而现象的本质常被某些复杂多样的表现所掩盖，人们的认识必然有一个由表及里、由已知到未知的过程。因此，在科学研究过程中，为了探索事物的本质，常常需要根据已知的事实、知识、理论对新事物的产生原因、发展规律给予合理解释，提出假说。针对某一具体干预性研究选题来说，假说是在观察事实和研读文献的基础上，以客观事实和科学理论为前提，对研究对象、处理因素、干预效应三者之间将要发生的变化的合理推测。
科学假说不是主观臆断，它的前提是客观事实或科学理论，并以此为基础，对新的未知事物的推断，因此科学假说具有科学性和推测性、可验证性、动态性四个特征。
科学假说的形成是人们对已有认识过程的扩大和深化，它应当遵循和应用已有的科学理论。科学假说是研究者在分析、观察客观事物的基础上，利用已知的科学理论或事实，对拟解决问题或现象给出的推测性的解释，它是以客观事实与科学理论为依据的，因此，它具有科学性。正是由于假说立足于既有的科学知识和科学事实，这就决定了科学性是假说的必然条件，即假说的科学性。假说应具备原则上的可检验性，如果不具备原则上的可检验性，有关陈述就不能称之为科学假说。例如牛痘的开发与应用，就是建立在假说基础上的成功案例，1798年英国科学家琴纳发现挤牛奶的工人不会得天花，由此，他提出致敏假说，因为挤牛奶的工人在工作中小量感染过天花病毒，体内产生了抵御天花病毒的抗体，所以不会感染天花。并以此为假说，成功研制了预防天花的疫苗——牛痘。
假说的提出不仅可以解释已知的事实，更重要的是它还可以对未知的或对未来的事实做出推论。假说来自于客观观察、科学知识，但它又不等同于已知的客观事物和科学原理，它是对多种科学知识综合分析、归纳演绎后，形成的新的观点，新的认识。因此，它具有一定的推测性。如在席尔的精神压力学说研究案例中，他开始推测这些患者的血液中可能存在某种相同的激素，相同的激素导致了相同的症状、体征。经反复实验，除了肾上腺皮质激素升高外，并没有发现新的激素。于是，他推翻了自己的假说，基于这个新的客观事实，提出了“精神压力”学说，所以，假说具有一定的推测性，是在反复研究中逐渐被完善的。即便假说为伪，对科学的发展也有一定的影响作用。
对同一自然现象，由于人们占有的材料不同，看问题的角度、知识结构不同等原因，可以提出多种不同的假说；对同一自然现象提出的假说，还会随着实践过程中的新发现而变化，随着争论的发展而修改，这就是假说的易变性。各种假说争鸣可能出现以下几种结果：两个对立的假说中一个驳倒另一个，新假说战胜旧假说，如日心说代替地心说。两个对立的假说都包含部分真理，两者互补构成更为完整的假说，如光的波粒二象性假说统一了光的波动说和微粒说。两个对立的假说都是客观事实歪曲的反映，随着科学的发展而被淘汰，如生物学中的“精原说”和“卯原说”。各种假说都有一定根据，也能说明一些自然现象，但都不够完满，从而形成争论不休、长期共存的局面，如关于星系起源的弥漫说、超密说和宇宙大爆炸学说。
假说必须包含可在实践中检验的结论，特别是关于未知事实的推断，否则就不是科学的假说而是空谈。比如达尔文的进化论认为，人类是由类人猿进化而来的，这是描述人类史前已发生的事，而且是不再重演的事，但进化论曾推断出地层里存在着类人猿的遗骸，这是可以在实践中检验的。1881年荷兰医生杜步亚果然在爪哇岛的地层中，发现了类人猿的一副头盖骨、大腿骨和几枚牙齿的化石，证实了达尔文关于类人猿遗骸的推断。由于实践活动的历史局限性，有些理论虽是可检验的，但当时却难以实现，它们的检验将在历史的过程中完成。所以应当把是否可检验的问题与检验条件是否具备的问题区别开，也就是说，如果提出一个假说不是可检验的，那就是不合理的，如果提出一个假说是可检验的但暂时还不具备检验的条件，那还是合理的。
假说使科学研究成为能动的自觉的活动。既然假说是对未知的自然现象及其规律的一种科学的推测，那么，人们便可以根据这种推测确定自己的研究方向，进行有目的、有计划的观测和实验，以发现和认识事物内部规律，建立新的科学理论。因此，假说为观察、实验等的科研活动指明了方向，避免了盲目性，激发科研人员为验证假说而设计研究方案，从事观察、实验。观察、实验的结果无论是验证假说或是推翻假说都能直接或间接地推动科学发展，当假说被验证时，暂定的理论框架上升为科学理论，当假说被否定时也能起到重要的借鉴作用。
继承和创新是现代科学的重要使命，而假说正是从继承到创新的桥梁。没有假说就没有创新，没有假说就不可能创新，没有假说创新就失去了科学依据。假说的一端连接着被客观事实和科学理论验证过的过去，而另一端连接着有待创新的未来。科学发展史是一部继承和创新不断更迭的历史，当既有的科学理论难以解释新的事物时，假说就产生了，当假说被科学研究所证实时，昨日的假说就被证实为科学新理论，此时，这种新的科学理论即成为继承的对象，成为新假说的垫脚石。自然科学就是沿着假说、理论、新假说、新理论的途径不断向前发展的。由此可见，假说的提出和完善需要经历以下几个阶段：①出现新问题、新事物，利用现有的理论无法对其做出圆满的解释。②以已知的科学理论为前提，建立假说。③用观察、实验等科学手法，收集验证假说的数据。④用数理等统计手法验证假说，假说为真，则假说上升为科学理论。假说在此起到了承上启下的桥梁作用。
假说是逼近客观真理的通路。人们对自然界客观事物的认识，由于受到种种条件的限制，科学假说不可能一下子达到对客观规律的真理性认识，而往往要借助于提出假说这种方法，运用已知的科学原理和事实去探索未知的客观规律，不断地积累实验材料，增加假说中科学性的内容，减少假定性的成分，逐步建立起正确反映客观规律的理论。这样，假说就成为科学理论的预制品，成为达到理性认识的桥梁，成为逼近客观真理的通路。正如恩格斯指出的那样：“对各种相互联系作系统了解的需要，总是一再迫使我们在最后的、终极的真理的周围造起茂密的假说之林。”
科学研究就是提出问题，建立假说，验证假说而展开的一系列活动，假说是科研的主线。一般来说，科研活动可分为五个阶段，十个步骤，包括：①初始意念、提出问题；②文献查阅；③假说形成；④问题的陈述；⑤实验设计；⑥实验观察；⑦数据积累；⑧数据处理；⑨统计分析；⑩得出结论。其中，假说贯穿于整个科研过程。前4个步骤为构思阶段，是选题的过程，其主要任务是明确研究问题，寻找既有的科学依据，以此为前提，提出科学假说。步骤⑤属于设计阶段，其主要任务是对假说进行可验证性设计，为假说的验证提供一个科学、合理的技术路线。步骤⑥、⑦是研究的实施阶段，该阶段的任务是收集、积累检验假说的数据或证据。步骤⑧、⑨是属于研究的分析阶段，该阶段的主要任务是整理、分析数据，用统计手法检验假说，验证假说的真或伪。步骤⑩是研究的知识传播阶段，其主要任务是上升为科学理论，或对假说进行修正、补充，或对假说进行否定。由此可见，科学研究的每一阶段都与假说密切相关，因此，假说是科学研究的主线。
建立假说必须综合运用逻辑思维的方法，其中主要用以下几种方法。
类推法是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法，是根据不同事物之间所具有的类似性，通过模拟比较来进行推理，从而发现事物的某些规律，属平行式的推理，应该在同层次之间进行。运用类推法必须注意不同事物之间所具有的类似性，证明其内在的联系，不能把两个或几个互不相干的事物勉强地进行模拟比较，从而把一个事物所具有的性质、规律强加于另外的事物。也不能通过个别的、偶然的事例来类推所有的事物。否则就会得到一些错误的结论。当然，类推的结果还要通过实验来加以验证，其中有正确的，也有不正确的。中医学理论中取类比象的方法，就是类推的思维方法，《内经》称为“援物比类”。如病因学说从风、寒、暑、湿、燥、火六气变化对自然界的影响结果来推论其对人体的影响。如中医学的五行学说，就是根据自然界金、木、水、火、土五者之间相互生成、相互制约的关系，来类推人体的五脏六腑之间具有类似的相互生成、相互制约的关系。中医学理论中许多观点、认识的形成，是通过大量的实践活动所观察到的现象，运用类推的思维方法加以表述的，这种类推的观点和认识，是中医科研课题假说的重要来源。
演绎法是把一般事物的现象或规律推理到个别事物。在中医学理论中，对演绎法的运用也是很广泛的。如中医学中有“不通则痛”之说，故凡是出现疼痛的病证，都要考虑到用疏通的方法，在治疗痹证、胃脘痛、腹痛、头痛、痛经等病证时，都是按这一理论，或理气，或活血，或化痰等。在用演绎法认识事物时，只是为假说提供了一种思维方法，并不意味着通过演绎所得出的结论都是可靠的。事物既存在着共性，又具有个性，不同的事物即使具有某些共性，但也各具个性。如中医学认为春季以风为主令，故春季多风而风病较多，但冬季也多风，而且风寒之病当以冬季为多，所以不能单凭季节来确立风病的好发季节。运用演绎法也应从临床实际出发，符合临床实际的就可以保留推理的结论，并可以作为科学研究的假说进行科学的验证。
对比法是用已知事物的现象或规律与未知事物作比较，从而得出未知事物的现象或规律；也可以把几个研究对象作对比，从中发现它们的异同点。此方法的特点就是根据过去的或其他的事实和理论，通过对比来了解未知事物的现象或规律。对比法既是提出假说的思维方法，也是进行实验研究的重要方法。
如在研制中医病证的动物模型时，需要把动物的外在表现和相关检测指标的变化与病人的临床表现和实验室检查相比较，若所复制的动物模型与同一病证病人的临床表现和实验室检查有较大或较主要的相似点，这一动物模型的复制就是成功的，否则就是失败的。这就要求在进行课题研究时应当采用对比的方法提出假说，设计研究方案。
归纳法是把大量零星的、分散的事实和现象进行综合化、系统化，从中找出共同点或内在的规律，从而揭示事物的本质。归纳法在中医学理论的形成过程中占有重要的地位，古人正是在大量的生活和临床实践中，通过对无数事实的观察，从中发现人体生理、病理和诊断的共性规律，从而形成了相关的理论。如中药的四气五味理论，就是根据药物对疾病所发生的作用而总结出来的。例如根据药物都能改善人体的阳热状态，因此把这类药物的药性定为寒性。可见，中医学理论中的许多内容都是运用归纳的思维方法而得出的。