類比與推理
想像，並非是盲目的，它是在現實基礎上的有根據的想像。類比與推理就是想像法則之一，它其中還包括六個方面：
１．推理想像
無疑，科學研究要依靠嚴密精確的抽像思維，因此，人們也產生了一種誤解：它不需要也不應該有想像，簡言之，科學與想像無緣，想像是藝術家的事。
其實不然，愛因斯坦說：「有人認為只有詩人才需要幻想。這是沒有理由的，這是愚蠢的偏見！在數學上也是需要幻想的，甚至沒有它就不可能發明微積分。」
在科學研究中，想像是十分重要的，那些真正作出了非凡創造的人，對此體會最深。英國物理學家廷德爾說：「我的成就在很大程度上應歸功於想像力給我的激勵。」
前蘇聯地質學家阿·奧布魯切夫說：「不要摒棄幻想。」英籍澳大利亞動物病理學家貝弗裡奇說：「研究者萬萬不可害怕出洋相或怕人說他『想入非非』而放棄自己的幻想。」
然而，科學研究中的想像與藝術創作的想像不盡相同。科學想像也是創造新形象的過程，這個新形象是尚不存在，甚至是當時不可能存在的事物，它超出了現實，但並非與現實無關。它是由原有感性形象生發出來的，是以實際材料為基礎的，這是與藝術想像相似的方面。與藝術想像不同的是，科學的想像不是憑借感受、體驗和激情，而是依靠對現實材料的推理而產生的。因此可說是「推理想像」。推理想像不像數學思考中常用的邏輯推理，它未必是個嚴密的推想過程，只是由某一形象引導發生出另一形象。現實依據較為明顯的思考過程具有推測和猜想的特徵。
推理想像的思考方式也不盡相同。對某些令人迷惑不解的現象的成果做出某種猜測性解釋，就是其中的一種。１９１４年，德國青年氣象學家魏格納創立了舉世聞名的「大陸漂流說」。這一學說的確立就是運用了猜測性推理想像。
一天，魏格納臥病在床注視著掛在牆上的世界地圖時，突然發現一個奇怪的現象：大西洋西岸的巴西東端呈直角的突出部分，與東岸的凹進去的幾內亞灣正好吻合，整個南美洲東岸與非洲西岸似乎都可以對接起來。魏格納據此推想：「會不會是大西洋兩岸的陸地原來是合在一起的，像用手掰麵包一樣分到了兩處？」「某些大洲相對的海岸線吻合」這是魏格納進行想像的現實依據，對這一迷惑不解的想像的成因進行猜測，是他想像的內容。
推理想像中較多的是將現實依據所具有的意義引申、擴大，猜想出一個新的境界。牛頓關於萬有引力的發現，可算是典型的事例。
牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中曾這樣記述其過程：一塊被拋出去的石頭由於其自身重量的壓迫不得不離開直線路徑——它本應是按照起初開始的拋射方向走直線的，現在在空氣中劃出的卻是一條曲線——它經過這條彎曲的路徑最後落到了地面上，拋出去時速度越大，它落地前走得就越遠。因此，我們可以假定拋出的速度不斷增大，使得它在到達地面之前能劃出１、２、５、１０、１００、１０００英里的弧長，最後一直增加到超出了地球的界限，這時石頭就要進入空間而碰不到地球了。
牛頓依據「拋出去時速度越大，它落地前走得就越遠」這一事實，展開了想像，推想出如果進入外空間而碰不到地球這樣一個富有浪漫色彩的境界。這個推想是從已有事實進行延伸的過程，有著堅實的現實依據，因此，並不是空想，是合理的想像。今天，這一想像已變成了現實。
２．跳躍想像
有時人們對某一疑難問題，百思不得其解，但在某一特定場合，受某一特定事物的誘發，卻可能產生一種幻覺式的想像，並由此產生對疑難問題的突破。由於引發物與所思考的問題大都無直接關係，因此，人們稱這種想像為「跳躍想像」。
德國化學家凱庫勒對苯分子的結構式進行了長期的思考，也未見結果。沒想到，一次跳躍想像產生了突破。凱庫勒曾談到這一過程：「事情進行得不順利，我的心想著別的事了。我把坐椅轉向爐邊，進入半睡眠狀態。原子在我眼前飛動：長長的隊伍，變化多姿，靠近了，連接起來了，一個個扭動著，圍轉著，像蛇一樣。看，那是什麼？一條蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前輕蔑地旋轉。我從電掣中驚醒。那晚我為這個假說的結果工作了一整夜。」
跳躍想像的產生具有偶然性，但它不是憑空出現的，更不是胡思亂想的結果。它是以反覆思考、經久沉思為先決條件的。對某一問題連續長久的思考，以致達到問題總是縈繞腦際，沉湎、迷戀於其中而不能自拔，是跳躍想像產生的基礎。
但是，跳躍想像大都並不產生於專一而緊張的冥思苦想之時。它常常出現在原有思路中斷之後。由於百思不得其解，思考往往暫時中斷已經形成的而又並無成效的習慣思考，使思想處於鬆弛狀態，這時很容易在其他引發物誘引下更換思路，重新開始，萌發新的意念。跳躍想像往往就在這時產生。凱庫勒就是在「事情進行得不順利，我的心想著別的事的時候，產生了跳躍思考。」
３．原理引用
人們的思考、創造都源於對客觀事物的直接觀察和實踐，從根本上說，這無疑是正確的。但是，不能因此而理解為每一個具體發現都是「由觀察實踐進而獲得原理」這樣的單向活動。
就某一具體研究環節而論，「由原理指導進行觀察實踐」這樣的過程也是存在的。理論、原理在人們創造性活動中的作用是不可忽視的。愛因斯坦曾這樣闡述理論對創造的指導作用：「你能不能觀察眼前的現象，取決於你運用什麼樣的理論。理論決定著你到底能夠觀察到什麼。」有些現象雖是客觀存在，但是直接觀察很難被人們發現，甚至不可能發現，而原理可以告訴人們它的存在，並引導人們設法發現它。
人們的眼中有盲點。既然它存在於人的眼中，按理說，應該是最容易「看」到了，但人們始終不知道它的存在。
１６６６年，法國物理學家馬裡奧特研究了人的眼球的解剖結構，形成了對眼球的規律性認識，並獲得了人眼球裡的視網膜並不是正對著瞳孔的這一結論，根據這一原理性結論，他推想，這種不吻合現象，一定會造成人的視覺中的空白，即盲點。在這一理論指導下，他進行了實驗把兩張白紙片放在黑色屏幕上，之間相隔約０．６米。他閉上左眼，用右眼盯著左邊的那張白紙片。這時，兩張白紙片都在視野之內。他逐漸向後倒退，當退到距黑幕約０．３米時，右邊的白紙片突然在視野中消失了。由此，證實了盲點的存在。
人們為證明某個理論，有時需要進行實踐活動，而有時也可借用原理使待證明的理論得以證明。這同樣體現了原理對實踐的指導作用。
哥白尼著名的「日心說」，開始只是個假說，很長時間都未得到事實的充分證明。直到１８４９年法國天文學家勒維烈運用牛頓的力學原理，推算出了太陽系一個尚未被發現的行星的位置。而後，德國的柏林天文台又依據勒維烈的理論進行實際觀測，發現了太陽系的第八顆行星——海王星。至此，「日心說」才由假說變成了真理。
原理還可以糾正實踐中的某些偏差。
１８７５年，德國化學家布阿勃德朗發現了新的化學元素「鎵」，並確定其比重是４．７。俄國聖彼得堡大學化學教授門捷列夫給他寫了一封信，向他致以熱烈的祝賀，但信中還說：這種新元素的比重不應是４．７，而應是在５．９至６之間。布阿勃德朗看信後，又作了多次的實驗進行核查，證實原結論是錯誤的，得到的新結論是鎵的比重是５．９４，與門捷列夫推測的相符。門捷列夫既沒發現鎵，又沒見過鎵，他怎麼能準確地知道它的比重呢？原來，１８６８年，門捷列夫根據元素原子量遞增與化學性質的變化，就對一些新元素作出了預言，鎵早在預言之中。１８７９年，瑞典化學家又發現了鈧；１８８６年，法國化學家文克勒發現了鍺，元素比重都與門捷列夫的預言相符。元素週期律反映了客觀規律。因此，對人們的實踐活動起到了有力的指導和檢驗作用。
科學家都十分重視理論、原理的指導作用，並給予其很高的評價。意大利藝術家、科學家達芬奇就曾這樣說過；「真正的科學不是由研究者的夢想杜撰的，而是循序漸進，從最初的、真正的、確立的原因，經綿延不斷的試驗階段，達到終點的。」
４．形象類比
依據事物之間外部形態的相似進行的類比，稱為「形象類比」。形象類比是以事物之間的模式、外貌相似為依據所進行的類比思考。它與其他類比思考不同的是，誘發、產生類比聯想的不是事物的原理、規律等內在因素，而是外在的形式因素，是以「形式」為推想依據的，就思考過程區分，形象類比有直接的和間接的兩種。
直接的形象類比，是直接取用某一事物的形象，是形象的模擬過程。它主要用於形象成果的創造。
可口可樂公司當初曾向社會公開徵求玻璃瓶的設計式樣。要求有如下３點：
第一，握著瓶子的頸時，不會有要滑落的感覺；
第二，從外面看來，裡面所裝的飲料液體，要比實際多；
第三，外觀別緻。
年輕的制瓶工人魯托對此十分感興趣，他終日思考起來。一天，他看到自己的女友穿著一套膝蓋上面部分較狹窄、腰部凹進、顯得十分富於吸引力的裙子。他發現裙子的線條十分優美別緻，就根據這個樣子，設計了可口可樂的瓶子。１９２３年，被公司正式認可並採用。
魯托依據裙子式樣，模仿設計瓶子。這是直接的形象類比。
間接形象類比是取用某一事物的形象後，經過加工，再進行創造。
１９３２年，莫爾斯發明了電報和發報所用的莫爾斯電碼。但在應用中產生了很大的困難：因為電碼的輸送距離很近，這樣，如果遠距離輸送的話，中途信號會發生衰減。有一次，莫爾斯乘驛車從紐約出發去巴爾的摩，旅途中他發現，郵車每到一個驛站都要換馬拉車，以增加拉力，保證郵車的行進速度。由此，他得到了啟發：如果在電報輸送過程中，沿途設置放大站，不斷將信號放大，不就可以解決衰減問題嗎？
莫爾斯依據郵車不斷換馬這一現象，進行了相似性的推想，並加以改變，從而解決了電報信號遠途輸送的問題。這是間接的形象類比。
５．仿生類比
生物有許多特殊能力是人所不具有的，比如狗的嗅覺，鷹的眼力，鳥的飛翔能力，魚的潛游能力等。人們為了發展自己，在天地間獲得更大的自由，十分注重向生物學習。人們研究了生物的各種特殊能力，模仿製造了許多工具、武器、儀器，這就是「仿生」。
仿生是人們的一種創造性活動。它是以一種創造性的思維方式進行構想的，這就是「類比」。專門用於仿生研究的類比被稱為「仿生類比」。人們研究了生物的某一特殊能力的機制和原理，進行模仿設計。這個構想過程是以相似點為思考依據的，因此屬於類比方法。
仿生類比區別於其他類比方法之處在於，它不是以一物推斷另一物，而是以一物創造另一物。簡而言之，就是「仿製」。
大袋鼠是動物界的跳躍冠軍，它每跳一步可達六七米遠，若順坡而下可達１２米遠。奔跑速度也很快，每小時達６５千米。它還可以越過２、３米高的障礙物。科學家們模仿它的跳躍姿勢，創造了無輪汽車，稱為「跳躍機」，成為了在荒原、沙漠上行駛的極好的交通工具。
企鵝是滑雪冠軍。它只要撲倒在雪地上，肚子貼著雪層，用雙腳蹬動，便可以每小時３０千米的速度前進。汽車在雪地上行走十分困難，車輪經常空轉而不能前進。人們模仿企鵝的體型和動作，製造了「極地越野汽車」，狀似企鵝，腹部貼地，用形似企鵝雙腳的「輪勺」扒雪前進，每小時可達５０千米。
仿生，主要是人類模仿生物，有時，人也可以成為人為模仿的對象，即「仿人」。比如「電腦」、「機器手」、「機器人」等。
羅馬體育館的設計師就是研究了人的頭骨構造，製成了無支撐的顱形屋頂。人腦頭蓋骨由８塊骨片組成，設計師模仿其構造，用１６２０塊形薄、體輕的構件組成顱形，製成了壯觀而堅固的體育館大屋頂。
６．假想實驗