直觉思维是一种以反映事物之间关系的表象为思维元素与思维载体的思维。由于直觉思维往往可以形成灵感或顿悟，所以它又叫灵感思维或顿悟思维。富于创新的人往往对自己的直觉非常敏感，也善于把握。由于直觉的酝酿往往是在潜意识中进行，所以目前科学界对直觉思维的研究还很不深入，以致人们都认为：“直觉是第六感觉”。当然，直觉也不是无源之水，往往是实践经验愈丰富，知识积累愈宽厚，思维的点愈集中，直觉判断也就愈正确。据研究，直觉思维加工有以下三方面的特征：
一是整体把握——撇开事物的细微末节，从整体、从全局去把握事物，是一种从大处着眼、总揽全局的思维。
二是直观透视与空间整合——直觉思维不靠逻辑的分析与综合，而用“直观透视”和“空间整合”的方法，来整体把握事物之间的关系。
三是快速判断——直觉思维要求在瞬间对空间结构关系作出判断，所以是一种快速的、跳跃的三维立体思维，而不是一种线性、顺序的慢节奏思维。
在科学史上，依靠直觉思维形成灵感，从而实现重大理论突破的一个著名例子是“阿基米德原理”的发现。正是通过直觉思维使阿基米德在坐下浴盆的瞬间突然领悟到（顿悟）：浴盆中水面升高的体积很可能等于身体浸入水中部分的体积。表面看来互不相干的两件事，但是阿基米德通过整体把握与直观透视的方法，却在瞬间发现了二者之间的内在联系，那就是“体积相等”。
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