思想实验方法也称“假想实验方法”。人们按照真实实验或实物实验的模式在已有科学知识基础上，在思想中将研究对象置于理想化条件或在假想的实验仪器设备下加以操作考察其运动变化过程发现其规律的研究方法。可分为不可物化型和可物化型。
黑箱方法也称“黑箱系统辨识法”。通过观测外部输入黑箱的信息和黑箱输出的信息的变化关系来探索黑箱的内部构造和机理的方法。“黑箱”指内部构造和机理不能直接观察的事物或系统。黑箱方法注重整体和功能兼有抽象方法和模型方法的特征。
思想方法人们在一定世界观指导下观察、研究事物和现象所遵循的规则和程序。是关于主观反映客观即认识世界的方法。思想方法与世界观、认识论是一致的。因世界观不同存在着不同的思想方法。实事求是一切从实际出发是马克思主义根本的思想方法。
模拟方法也称“模型方法”。通过在实验室中设计和制作出与某自然现象或过程(即原型)相似的模型来间接地研究原型的形态、特点和规律性的方法。特点是可对已事过境迁的自然现象进行实验研究可将研究对象放大或缩小并在短时间内重复出现可使人在某些特殊实验中趋利避害。
逻辑方法人们在逻辑思维过程中根据现实材料按逻辑思维的规律、规则形成概念、作出判断和进行推理的方法。包括形式逻辑方法和辩证逻辑方法。形式逻辑方法包括普通（传统）逻辑方法（如综合、抽象、概括、定义、划分等）和现代形式逻辑方法（如形式化方法、公理化方法）。辩证逻
结构方法研究事物或系统的各个组成部分相互联结组合为整体的方式的方法。特点是不把事物或系统的性质和功能看作是各个组成部分的性质和功能的简单总和而是看作各个组成部分在某种整体构造或某种相互关联中产生出来的新的性质和功能。
