（一）逻辑思维
逻辑思维是以一定的逻辑规律和逻辑判断进行的思维。逻辑规律包括逻辑学上的同一律、不矛盾律、排中律和充足理由律；逻辑判断包括直言判断、假言判断、选言判断、联言判断以及若干定律和方式等。
逻辑思维在创新思维中具有推理严密和结论科学的特征。
从推理严密性讲，逻辑思维常常是从概念出发，通过比较、分析、推理、判断，得出结论。因此，逻辑思维一般都是在现有知识和经验的范围内进行，只要概念正确，判断推理无误，结论一般也会正确。正如毛泽东同志指出的：“指挥员正确的部署来源于正确的决心，正确的决心来源于正确的判断，正确的判断来源于周到的和必要的侦察，和对于各种侦察材料连贯起来的思索。”
——毛泽东，毛泽东选集，第1卷[M]，北京：人民出版社，1967.
从结论的科学性讲，一是逻辑思维总是以知识和经验为基础，它不像非逻辑思维那样猜测，它的结论总是建立在一定的基础上的，总显得有根据、有道理。二是逻辑思维分析推理的过程总是步步衔接、环环相扣。这样，只要收集的信息准确，判断推理无误，结论一般也会正确。所以，逻辑思维的结论具有一定的科学性。由于逻辑思维具有推理严密、结论正确等特征，因此它具有极大的创造性。就目前看，大部分创新课题都是依靠逻辑思维确定的。
（二）非逻辑思维
非逻辑思维，亦称非常规思维，它是不按既定的逻辑规则去思维，不满足和不拘泥于已有理论和具体事物，而是通过思维过程的自由联想，海阔天空地想象，将各种信息进行重新排列组合，从而得出新颖性结果的思维。
非逻辑思维是一种超常规思维。郭沫若说，创新思维就是“异想天开”，这“异想天开”就是一种不合情理、没有科学根据、超乎人们预料的思维。由于非逻辑思维突破了传统逻辑规则的限制，因而在思维过程中它表现出直接创造性、异常性特征。从创造性讲，有时按逻辑规则不能解决问题，它就得依靠非逻辑思维打破常规、异想天开地直指目标，进行创造；从异常性讲，非逻辑思维由于在思维过程中总是不按人们的思维习惯想问题，往往造成思维产生的结果异常离奇。
（三）逻辑思维与非逻辑思维相辅相成
非逻辑思维是对逻辑思维的补充和发展。任何创新活动都是在前人已有知识的基础上进行的，每一位创新者都要学习和接受前人的知识和经验，用人类文明成果来武装自己，这就必须接受和运用已有的逻辑思维规则，只有当它在固有的逻辑思维道路上受阻或无能为力时，才利用非逻辑思维来为自己开辟道路。所以，非逻辑思维是对逻辑思维的补充，二者在创新思维过程中常常是交替进行，共同担负着创新的使命。
逻辑思维帮助非逻辑思维提高思维质量。在思维过程中，利用非逻辑思维所得出的认识，做出的发明创造，必须用逻辑加工整理，使其理性化，继而形成新的经验和知识保存下来。如19世纪，有些科学家都逻辑地论证了飞机是怎么不可能飞上天的，所以想制造飞机的人大多被视为“疯子”、“狂人”，然而，当飞机发明成功以后，这些“异想天开”的非逻辑思维很快便上升到了新的逻辑高度，并继而转化为新的知识。现在的知识和逻辑，不仅能正确地说明飞机可以在天上飞行，而且还可以进一步论证其超强的稳定性和可靠性。
