思想模型是科学抽象成果的基本形态之一，它在创新思维的过程中有着广泛应用。科学家来猜想理论假说时，不仅与他们的个人素质及其所属科学共同体的团体因素有关，与他们所处时代的背景知识有关，而且也与他们怎样猜想有关。因为现象背后的实体和运动看不见、感觉不到，因为对欲求的因果机制知之甚少，所以才想只能从人们已经比较熟悉的相似事物出发，在思想中摹写或描述研究对象的性质、结构、功能或运行规律，这样猜想出来的摹本、蓝图就是思想模型。思想模型虽然是参照相似物想出来的，却是对相关经验定律背后的因果机制的表述；既是已知的相似物的“模型”，又是研究对象的“模型”。
在科学理论的发现过程中，人们是通过构建思想模型来推断现象背后的实体和运动的，这就是思想模型的实质。