ينقسم منهج الاستدلال في البحث العلمي إلى ثلاثة أنواع وهم:
- الاستدلال استنباطي.
- الاستدلال استقرائي.
- الاستدلال تمثيلي.
أولاً: الاستدلال الاستنباطي :
يستخدم الإنسان التفكير الاستنباطي كوسيلة للحصول على المعلومات وفي الاستنباط يرى الإنسان أن ما يصدق على الكل يصدق أيضاً على الجزء، ولذلك فهو يحاول أن يثبت أن ذلك الجزء يقع منطقياً في إطار الكل ويستخدم لهذا الغرض وسيلة تعرف بالقياس، وقد ظل التفكير الاستنباطي أهم طرق الحصول على المعرفة لقرون عديدة ولا يزال حتى البوم ينتفع به الناس فالجميع يستخدمه في حل المشكلات التي تواجهه في الحياة اليومية.
هكذا فنجد أن مهارة الاستدلال الاستنباطي يمكن التوصل إليها من خلال ملاحظة بعض الأجزاء من الكل وربطها بصورة منطقية للتوصل إلى الحقائق العامة سواء أكان ذلك باستخدام المعلومات العامة أو القوانين أو النظريات، ويتكون الاستدلال الاستنباطي من جزأين رئيسين وهما:
- الأدلة والمعلومات التي تقدم لإثبات الأمر أو القضية محل الاهتمام وتسمى "مقدمات" أو "دليل".
- النتيجة التي بم التوصل إليها بمعالجة الأدلة والمعلومات المعطاة وتسمى "مدلولاً عليه".
ثانياً: الاستدلال الاستقرائي:
الاستقرار لغة معناه تتبع الجزئيات من أجل الوصول إلى نتيجة كلية، أما الاستقراء من الناحية الاصطلاحية فهو عبارة عن عملية استدلال عقلي تنطلق من فرضية أو مقولة أو ملاحظة تتضمن أما القيام بإجراءات مناسبة لفحص الفرضية من أجل نفيها أو إثباتها وإما التوصل إلى نتيجة أو تعميم بالاستناد إلى الملاحظة أو المعطيات المتوافرة.
ويعرف الاستقراء على أنه عملية ينتقل فيها تفكير الفرد من الخاص إلى العام أي من أسفل إلى أعلى، فيبدأ الشخص بجمع الأدلة أو الشواهد أو المشاهدات حول عدة أفراد من مجموعة ما والتي نصل من خلالها إلى استنتاج قاعدة عامة أو قانون عام لجميع أفراد المجموعة.
ثالثاً: الاستدلال التمثيلي :
هو أحد أنواع الاستدلال الذي ننتقل فيه من الحكم على جزئية من الجزئيات إلى الحكم على جزئية أخرى شبيهة بالجزئية الأولى أو مثلها ويكون هو نفس الحكم الذي حكمنا به على تلك الجزئية الأولى، وقد استخدم المناطقة المسلمون وعلماء أصول الفقه وعلماء الكلام هذا النوع من القياس استخداماً واسعاً وظهر بعدة أسماء مثل القياس بالتشبيه أو قياس الحاضر على الغائب.