有人将其定义为：反映事物本质属性和内、外在有机的联系,具有新颖的广义模式的一种可以物化的高级思想、心理活动.
还有人将创新思维定义为：创新思维是指以新颖、独特的方法解决问题的思维过程.通过这种思维不仅能揭露客观事物的本质及其内部联系,而且在此基础上产生新颖、独创、具有明显社会意义的思维成果.
也有另一种说法：创新思维是指具有新颖性,能解决某一特定需要（目的）的思维过程及其功能.
无论有多少说法,但反映创新思维的本质是一样的.创新思维是人类创造力的核心和思维的最高级形式,是人类思维活动中最积极、最活跃和最富有成果的一种思维形式.人类社会的进步与发展离不开知识的增长与发展,而知识的增长与发展又是创新思维的结果.所以,创新思维比之上述思维的其它形式,更能体现人的主观能动性.
创新思维有广义与狭义之分.一般认为人们在提出问题和解决问题的过程中,一切对创新成果起作用的思维活动,均可视为广义的创新思维.而狭义的创新思维则是指人们在创新活动中直接形成的创新成果的思维活动,诸如灵感、直觉、顿悟等非逻辑思维形式.
关于创新思维的含义,已有许多不同表述,如中国社会科学院研究员、博士生导师、中国逻辑学会秘书长张家龙认为：创新思维是人们自觉地、能动地综合运用性和开拓性成果的一种思维.在创新思维中,逻辑思维和非逻辑思维是交织在一起的.逻辑思维可以发现新真理,这已为无数的科学实例所证明.在创新思维过程中,人们还应用非逻辑思维,灵感就是一种非逻辑思维.创新思维人人皆能具有,只是需要开发.南京金陵思维研究所、“逻大”创新思维研究所特约研究员所长黄浩森则认为：创造力的产生要靠思维能力、想象力和观察力,集中在一起就形成创造性思维,即人的智力.
对任何一个人来说,创新思维是可以训练的,区别仅在于通过训练所取得实效程度的不同.高校大学生完全可以通过坚持不懈的培养和训练增强自己的创新思维能力.训练和不训练是大不一样.许多著名科学家对创新思维曾有过精彩的论述.爱因斯坦指出：“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,……要通向这些定律,并没有逻辑的道路；只有通过那种对经验共鸣的理解为依据的直觉才能得到这些定律.”他还说：“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着迸步,并且是知识进化的源泉.严格地说,想象力是科学研究中的实在因素.”普朗克也有类似的见解,他说：“每一种假说都是想象力发挥作用的产物,而想象力又是通过直觉发挥作用的”.美国麻省理工学院的戈登教授认为：“既然发明创造不是阐明已知的事物联系,而是要发现事物间未知的联系,因此,要靠非推理因素来把似乎无关的东西联系起来.”
对创新思维规律的研究,始于20世纪初.此前的发明创新活动主要靠自发的直觉和经验,认为做出发明成果的人是天才或幸运者,具有神秘色彩.19世纪中,由于工业化的需求和科学技术发展加速,发明创新成果大量涌现,发明者的经验也逐渐得到淀积、交流.1906年,美国的专利审查官普林德尔在美国电气工程师学会（AIEE）会议上提出的论文“发明的艺术”,开创了研究创新思维和方法规律的先河.此后,对这方面的研究工作日益增多,到20世纪50年代,形成了风靡欧美各国的创造教育运动,其中,总结出了数以百计的创造技法.在此基础上提高,自20世纪70年代始,德国、日本、前苏联和美国陆续推出了不同形式的系统的发明方法.我国则从20世纪80年代起开始了对这方面的研究.创新思维固然离不开逻辑思维,也要运用概念、判断、推理的思维方式,但它并不是逻辑上循序渐进地从经验材料导出假说、概念和理论,而是通过形象化构思、想象和直觉等特有的思维形式,跳跃式地直接抓住事物本质的思维过程.它依据于经验,又一下子超出了经验,是一种顿悟、直觉性的思维.