创新思维是一种具有开创意义的思维活动，是科学思维的特殊形式。狭义上的创新思维，是指开拓人类认识新领域，开创人类认识新成果的思维活动。它往往表现为发明新技术、形成新观念、提出新方案和决策、创建新理论。从广义上理解，创新思维不仅表现为作出了完整的新发现和新发明的思维过程，而且还表现为在思考的方法和技巧上，在某些局部的结论和见解上具有新奇独到之处的思维活动。
总的来讲，创新思维可以定义为：在人脑中利用已掌握的知识和产生的经验，通过联想、想象、直觉、灵感、发散等方式，遵循客观规律，发现人类尚未知晓的（包括尚未出现的）事物的一种思维活动。这是人类智慧表现最集中的思维活动，它使人类能突破各种自然极限，在一切领域开创新的局面，以不断满足人类精神与物质的需求。
创新思维是人类所独具的。千百年来，人类凭借着创新思维，在不断地认识世界、改造世界。从这个意义上说，人类所创造的一切成果，都是创新思维的外现与物化。它广泛存在于政治、军事决策和生产、教育、艺术及科学研究活动中。
创新思维的结果是实现了知识即信息的增值，它或者是以新的知识（如观点、理论、发现）来增加知识的积累，从而增加了知识的数量即信息量；或者是在方法上的突破，对已有知识进行新的分解与组合，实现知识即信息的新的功能，由此实现知识即信息的结构量的增加。所以从信息活动的角度看，创新思维是一种实现了知识即信息增值的思维活动。
创新思维就是有创见的思维。它是在一般思维的基础上发展起来的多种思维的综合，有如下特点：
（1）求实性。创造源于发展的需求，社会发展的需求是创造的第一动力。思维的求实性就体现在善于发现社会的需求，发现人们在理想与现实之间的差距，从满足社会的需求出发，拓展思维的空间。而社会的需求是多方面的，有显性的和隐性的。显性的需求已被世人关注，若再去研究，易步人后尘而难以创新，而隐性的需求则需要创造性地发现。
（2）求异性。创新思维，顾名思义，它不是简单地重复以往人们的思维过程，而是以“新”、“独”、“特”的特性来标新立异的。“异”是对创新思维的基本要求，它贯穿于整个思维过程中，成为人们进行思维创新的目标导向。
（3）批判性。思维的批判性，即敢于用科学的怀疑精神对待自己和他人的原有知识，包括权威的论断。我们原有的知识是有限的，其真理性是相对的，而世界上的事物是无限的，其发展是无止境的。无论认识原有的事物还是未来的事物，原有的知识都是远远不够的。所以，应敢于独立地发现问题、分析问题、解决问题。法国作家巴尔扎克说：“打开一切科学的钥匙都毫无异议的是问号。”“而生活的智慧大概就在于逢事都问个为什么。”思维的批判性还体现在敢于冲破习惯思维的束缚，敢于打破常规去思维，敢于另辟蹊径、独立思考，运用丰富的知识和经验，充分展开想象的翅膀，这样才能迸射出创造性的火花，发现前所未有的东西。正如法国作家莫泊桑所说：“应时时刻刻躲避那走熟了的路，去另寻一条新的路。”
（4）连贯性。一个日常勤于思维的人，就易于进入创新思维的状态，就易激活潜意识，从而产生灵感。创新者在平时就要善于从小事做起，进行思维训练，不断提出新的构想，使思维具有连贯性，保持活跃的态势。只有勤于思维才能善于思维，才能及时捕捉住具有突破性的灵感。
（5）灵活性。创新思维思路开阔，善于从全方位思考，思路若遇难题受阻，往往不拘泥于一种模式，能灵活变换某种因素，从新角度去思考，调整思路，从一个思路到另一个思路，从一个意境到另一个意境，善于巧妙地转变思维方向，随机应变，产生适合时宜的办法。创新思维善于寻优，选择最佳方案，机动灵活，从而富有成效地解决问题。
（6）跨越性。创新思维的跨越性特点主要体现在以下几个方面：一是“前进跨度”，即从思维进程来看，它常常表现为省略或者越过某些思维步骤而直抵终极结果，表现出很大的前进跨度；二是“转换跨度”，即从思维条件来看，它表现为能跨越事物“可见度”的限制，迅速完成“虚体”与“实体”或“潜”与“显”之间的转化；三是“联想跨度”，即从思维空间来看，它表现为能将若干表面看来似乎“互不相干”的事物联系起来，使思维在无限的空间里任意驰骋，产生出前所未有的新思路。
（7）开放性。创新思维的突出特点是具有良好的思维开放性。在创新思维方式的三维结构中，知识结构、观念结构、方法结构都呈立体开放状态，全方位地汲取人类社会一切有价值的知识、观念和方法，使其结构处于不断整合和优化的过程中。从知识结构来看，思维要创新，就必须适应知识大爆炸的时代要求，不断更新自己的知识，随时淘汰已经过时的知识。从观念结果来看，思维创新也是观念更新的结果。从方法结构来看，思维创新的本质在于方法的创新，没有新的方法，就不会有创新思维火花的产生。
（8）综合性。任何事物都是作为系统而存在的，都是由相互联系、相互依存、相互制约的多层次、多方面的因素，按照一定结构组成的有机整体。这就要求创新者在思维时，将事物放在系统中进行思考，进行全方位、多层次、多方面的分析与综合，找出与事物相关的、相互作用、相互制约、相互影响的内在联系。
这种“由综合而创造”的思维方式，体现了对已有智慧、知识的融合和升华，不是简单的相加、拼凑。综合后的整体大于原来部分之和，综合可以变不利因素为有利因素，变平凡为神奇。
阿波罗登月计划总指挥韦伯说过：“当今世界，没有什么东西不是通过综合而创造的。”阿波罗庞大计划中没有一项是新发现的自然科学理论和技术，都是现有技术的运用，关键在于综合，综合就是创造。
（1）增加人类知识的总量，推进人类认识世界的水平。创新思维因其对象的潜在特征，表明它是向着未知或不完全知晓的领域进军，不断扩大着人们的认识范围，不断地把未被认识的东西变为可以认识或已经认识的东西，科学上每一次的发现和创造，都增加着人类的知识总量，为人类由必然王国进入自由王国不断地创造着条件。
（2）提高人类的认识能力。创新思维是一种高超的艺术，创新思维活动及过程中内在的东西是无法模仿的，这内在的东西即创新思维能力。这种能力的获得依赖于人们对历史和现状的深刻了解，依赖于敏锐的观察能力和分析能力，依赖于平时知识的积累和知识面的拓展。而每一次创新思维过程就是一次锻炼思维能力的过程，因为要想获得对未知世界的认识，人们就要不断地探索前人没有运用过的思维方法、思考角度去进行思维，就要独创性地寻求没有先例的办法和途径去正确、有效地观察问题、分析问题和解决问题，从而极大地提高人类认识未知事物的能力，所以，认识能力的提高离不开创新思维。
（3）为实践开辟新的局面。创新思维的独创性与风险性特征赋予了它敢于探索和创新的精神，在这种精神的支配下，人们不满于现状，不满于已有的知识和经验，总是力图探索客观世界中还未被认识的本质和规律，并以此为指导，进行开拓性的实践，开辟出人类实践活动的新领域。在中国，正是邓小平创造性的思维，提出了有中国特色的社会主义理论，才有了中国翻天覆地的变化，才有了今天的轰轰烈烈的改革实践。相反，若没有创新思维，人类满足于已有的知识和经验上，坐享其成，那么，人类的实践活动就只能停留在原有的水平上，实践活动的领域也会变得非常狭小。