指把思維對象按其屬性的異同劃分不同種類的邏輯思維方法。是在比較思維法基礎上進行的。通常情況下是人們首先通過比較思維，揭示其事物之間的共同點和異同點，然后在思維中根據共同點把事物集合為較大的類(在邏輯中稱為種概念)，又根據差異點把事物集合中的大類再劃分為較小的類 (在邏輯中稱為屬概念)。一般地說，這種分類則是系統分類，于是按系統層次的特征，某一層次的種概念，對上一個層次來說即為屬概念了。這樣分類結果，可以使我們在系統角度充分認識事物間的區別和聯系。

使用分類思維方法，要嚴格遵守分類的窮盡性原則和排它性原則。這樣獲得的科學分類可以幫助我們發現科學規律，預測科研方向，也有利于科學撿索系統的建立。

分類思維可分為實用分類(或稱選擇分類)，現象分類 (或稱人為分類)，還有一種叫做本質分類(或稱自然分類)。本質分類是以思維對象內部的本質屬性為標準所進行的分類。因為這種分類反映了思維事物的自然關系，所以也叫自然分類。列寧指出：“分類應當是《自然、而不是純粹人為的即任意的》。” (列寧： 《哲學筆記》，人民出版社1974年版，第225頁) 例如，根據已測定的近100種生物體的細胞色素C的化學結構中，物種親緣關系愈近，則它們的結構愈相似。根據這個發生規律進行的分類，便可自然地反映生物進化的分類系統。

按細胞色素C氨基酸順序決定的系統進化樹。不管使用哪種分類，都必須注意到：

其一，每一種分類根據同一的標準進行，即根據思維對象本身的某種屬性或關系來進行。

其二，分類要堅持按一定系統層次逐級進行。

其三，劃分不等于分類，分類是劃分的特殊形式。

其四，任何分類都是種類之間實際界限的某種粗糙化的結果，且又由于事物有亦此亦彼的現象，所以任何分類都是相對地，近似地反映著千變萬化的客觀世界的。

見下圖