科学创造性思维在人类现实的发明活动中起着非常重要的作用，这种思维活动具有新奇性、独创性、目的性和价值性。通过这种思维活动而创造的思维产品必定是新奇的。当然，新奇并不是绝对性的，因为对于不同的人而言，有着不同的感受，如大人觉得新奇的东西，小孩儿不一定这样觉得；善于学习的人即使认为新奇，或许会遭到研究人员的反对反反另外，创造思维下生产的产品未必会有一定的价值。
在科学研究中，人们一再强调创造性思维的使用。所谓创造性思维，其实就是一种思维活动，主要是对新的科学知识的探求和创造。在这种思维的指导下，人们必定能开拓人类科学认识新领域、开创人类科学认识新成果。与此同时，在人们进行创造性思维的过程中也会伴随着很多的思维活动，如提出新的科学问题、设计新的科学实验、发明新的科学技术、形成新的科学概念、创建新的科学理论、启用新的科学方法、做出新的科学解释法法在人类的科学界，正是由于很多人善于使用创造性思维，才不断推动人类科学的发展，如牛顿发现万有引力定律，哥白尼发现天体运动规律，爱因斯坦创建相对论，德布罗意提出物质波假说，门捷列夫构想化学元素周期表，达尔文创立生物进化论假假这些都是人类创造性思维运用的结果。
科学创造性思维主要包括两方面的内容：一是重新安排、组合已有的科学知识，创造出新的知识和形象；二是突破已有的科学知识，提出崭新的见解、设想、思路、观点等。
对已有科学知识的综合是一种科学创造性思维活动，如牛顿建立万有引力的学说是科学史上划时代的创造，而牛顿创建这一学说正是综合了以前科学家关于行星绕日、月球绕地、物体落地等许多各不相干的知识，概括成为万有引力定律，从而统一地解释了从天上到地下的一切宏观低速机械运动。麦克斯韦电磁理论的创立也是在综合库仑定律、高斯定理、环路定理、安培定律和法拉第电磁感应定律的基础上，提出了新概念，创立了新的数学形式的结果。门捷列夫化学元素周期表也是一种划时代的成就，它对原子结构理论的建立和对于化学元素本质的理解，起了决定性的作用，其建立过程正是门捷列夫在分别地考察了所有已发现的化学元素及其特性的基础上，进行了比较、分类，终于对所有已知的化学元素进行了综合，从整体上把握了化学元素以及各种化学元素之间的相互关系。综合实现了由个别向一般的转化，使原有的对客观世界的认识上升为更深刻、更具有普遍意义的认识。
无论是在学习中还是在科学研究中，很多参与者往往会从新的角度对原有的事物进行重新思考，从而产生丰富的联想，解决旧问题，提出新的问题，最终推动科学的不断发展。
自然科学不同分支间的概念和方法的移植也是一种科学创造性思维活动。如将力学中重力势能的概念移植到电磁学中，提出电势能和电势的概念；将物理学中理想模型的方法移植到化学、生物学中；将电子线路中反馈的概念引入控制论；将物理学中熵的概念引入生物学和信息论；1953年，英国生物学家克里克和美国生物学家沃森，使用X射线，对各种核酸进行分析，提出了遗传基因DNA即脱氧核糖核酸分子的结构模型，把生物学推进到一个崭新的阶段。据统计，因移植X射线方法促进重大发现、发明而获得诺贝尔奖的至少有6人。
类比和联想也是一种重新安排已有知识，从而创造新的科学知识的创造性思维方法。如麦克斯韦在汤姆逊的启发下，对法拉第力线、力管进行了深入的研究，他运用类比的方法，把力线看作不可压缩体的流线，认为这种流线是一种设想的东西，而不是实际的东西，由此他把力线、力管与流体力学的理论作比较，如把正、负电荷比作流体的源和汇，电力线比作流线，电场强度比作流速等，引入一种新的矢量函数来描述电磁场，从而把法拉第的科学思想翻译成数学语言。
提出崭新的见解、设想、思路和观点，突破已有的科学知识，提出科学中尚未有过的概念和规律，是科学创造性思维的另一内容，如量子论的创建。普朗克在1900年研究黑体辐射时，首先发现了自然现象中的不连续的量子性质，创立了物质辐射（或吸收）的能量只能是某一最小单位（能量量子）的整数倍的假说。原来经典物理学在对宏观物体运动的考察中把能量、动量矩、电磁场等物理量看成是连续变化的，而量子论一反常规，认为自然界普遍存在量子现象，只是在宏观运动中量子化不发生显著影响，而在微观运动中量子效应不能忽略。又如，狭义相对论的创立，对时空概念和时空与物质的关系，提出了一个与经典理论完全不同的观点，而且指出经典理论仅是这种新理论的一个特殊情况，改变了人们分析问题和解决问题的方法以及思维方法。这些事例都说明，从崭新的思路出发，突破已有的理论，提出传统科学根本无法理解的全新理论是科学创造性思维的一个重要方面。