联想思维是指人脑记忆表象系统中，由于某种‘诱’因导致不同表象之间发生联系的一种没有固定思维方向的自由思维活动。主要思维形式包括幻想、空想、玄想。其中，幻想，尤其是科学幻想，在人们的创造活动中具有重要的作用。
联想思维就是人們通过一件事情的触发而想到另一些事情上的思维。联想能够克服两个不同的概念在意义上的差距，并在另一种意义上把它們联结起來，由此可产生一些新颖的思想。因此联想思维是创造思维的一种重要表现形式，创造技法中的联想构思发明法就是利用联想思维进行创造的一种发明创造的方法。科学技术上的许多发明创造都曾产生於人脑联想。
联想思维最典型的例子就是“牛顿——苹果——万有引力”，牛顿从自然界最常见的一个自然现象——苹果落地，联想到引力，又从引力联系到质量、速度、空间距离等因素，进而推导出力学三大定律，这就是联想思维。从洗澡池池水放水时经常出现的旋涡现象能联想到地球磁场磁力线的运行方向，从豆角蔓的盘旋上升能联想到天体的运行方向，从水面上木头浮，铁块沉这个自然现象联想到浮力到造船业，从偶然看到的事物的不连续‘性’联想到量子，从运动、质量、引力能联想到时空弯曲，从意识的作用能联想到宇宙全息，等等，等等，都属于联想思维。
当人的思想受到某种刺‘激’、或在某种特定的环境下通过回忆可产生三种类型的联想，即相似联想、对比联想和接近联想。
1.相似联想。相似联想指人脑中出现同某一刺‘激’物或环境相似的经验、事物的联想，即联想物与刺‘激’物之间存在某种共同的‘性’质或特征。例如，看到鸟想到飞机，因为它們都能飞；看到蜡烛想到电灯，因为它們都发光等。又如有人从含硅的物体表面光滑，粘接剂对硅不起作用的特点出发，联想到纱布上如浸入硅可使患者手术后纱布与皮肤不粘连而减轻痛苦，由此发明了特种医用纱布。上海市徐汇区第一小学徐捷同学通过打电话拨号联想到‘插’座可加一个拨盘而发明成功“拨盘式安全‘插’座”，又能防止‘插’头脱落。
2.对比联想。对比联想是指某一刺‘激’物或环境产生相反‘性’质事物的联想。例如看到白颜‘色’便自然想到黑颜‘色’；看到小物体便想到大物体；遇到热的刺‘激’马上想到冷的滋味等。例如山东省青岛市寿光小学朱洪同学发明的“开水降温桶”就是利用冷却水吸收从开水桶水管流出的热水的热量，可迅速使开水冷却，以供下课急等喝水的同学們饮用。由开水的烫想到冷却水的凉，這就是一种对比联想。
3.接近联想。接近联想是指头脑中想起同某一刺‘激’有关联的事物。這里联想与刺‘激’物之间只是有关联，其间并没有什么共同的特征。例如看到运动员，可自然联想到运动场、练功房、裁判、记分牌、发令枪、起跑线等。研究表明，对任何两个毫不相干的概念，一般最多只需要经过4～5步的联想即可將它們建立起联系。例如“木质”与“足球”这两个离得很远的概念，可以联想为：木质—树林—田野—足球场—足球。事实上，上述的“木质—足球”之所以能在4步内达到，是因为這个联想的最后一环“足球”已作为这个联想链条的终点，是预先给定了的。這种有事先给定了目标的联想叫做定向联想。這样有目的的定向联想在创造发明中具有特殊重要的意义。因为创造发明活动总是带來某些目的‘性’的活动，它需要通过带有一定目的的创造‘性’联想作为通道去达到预定的目的。当然，作为创造思维的本身來說，它更加提倡的是思想奔放、毫无拘束地自由联想，這也是发散‘性’思维的一种具体表现。
基于联想的发生的特点，联想思维主要有相似联想，启发联想，离奇联想，质疑联想和审美联想五种类型。
1.相似联想。由于事物间‘性’质上或形式上有相似点或比较接近而形成的联想。如洗衣机发明者惠浦，他在经过一条小溪时，看到一些‘妇’‘女’在小溪中的大石头上洗衣服，她们先用洗衣‘棒’槌打，然后放在大石间的水流中一冲就干净了，因为大石间的水流是比较湍急的。
2.启发联想。把看起来毫不相关的事物强制地糅合在一起而形成的联想，有时可能会产生意想不到的创意。如法国卢米埃尔兄弟硬是把缝纫机缝纫时的压脚一动一停的动作与活动电影机的间歇运动联想在一起，解决了银幕上的影片模糊不清的一大难题。
3.离奇联想。有些人会从某些奇特的不合情理的思路上突发出一种创意的联想。如美国一位工程师把炸‘药’与油漆离奇地联想在一起，从而发明出具有活化‘性’的油漆添加剂，数年后可使油漆轻而易举地从墙上剥落下来。
4.质疑联想—。这是对旧事物、旧理论进行质疑，并山此构思新事物和新理论的联想。如美国华裔物理学家李振道和杨振宁大胆怀疑牛顿三大定律的一条，并把它推翻而另外创造了一条新定理，从而获得1956年诺贝尔物理学奖。
5.审美联想。这是指对创意对象的形态、结构、‘色’彩等进行美感和美学的联想。如麦克斯韦尔方程就是对电磁原理的公式表述进行审美追求而获得的新成果。此外还有文学艺术创作中的“美的联想原理”等等。要使联想创新获得成功，思维过程必定不是那种随心所‘欲’的自由联想，而是一种定向的联想。那么，这种联想靠什么来定方向呢？观察表明，决定联想的方向并且使它转变成思维的动力是目的。对于创新思维来说，其目的就是解决问题的新创意、新思路，即使是大胆的离奇联想思维也是围绕着目的宋展开的。
进行联想一定要有打破砂锅问到底的‘精’神，联想的范围越广，深度越大，对创造活动就越有俾益。例如，从落地电风扇可以调节升降的特‘性’联想而发明了升降篮球架；吉林省扶余三中梁国欣同学从伞的开合‘性’能联想发明了能开合的“全能瓶刷”，甚至从小孩吃的泡泡糖联想到热气球或飞艇等。所有的发明创造都直接与联想的程序有关。事实上，古往今来，人类一直是在无意、有意中通过各种联想，不断从自然界中得到了许多启迪，从而创造了无数的工具、方法等成果，为自己的生存和发展创造着条件。正如日本发明家高桥浩所说，联想是打开沉睡在头脑深处记忆的最简便和最适宜的钥匙。
在英格兰，有人曾做过这样一个有趣的实验。那是在一次有许多人参加的午餐上，聘请一个有名的厨师，这厨师做出的饭菜纵然不能说是十里飘香，也可谓有滋有味。但实验者别出心裁地对做好的饭菜进行了“颜‘色’加工”。他将牛排制成‘乳’白‘色’，‘色’拉染成发黑的蓝‘色’，把咖啡泡成‘混’浊的土黄‘色’，芹菜变成了并不高雅的淡红‘色’，牛‘奶’被他‘弄’成血红，而豌豆则染成了粘乎乎的漆黑‘色’。满怀喜悦的人们本来都想大饱口福，但当这些菜肴被端上桌子时，都面对这美餐的模样发起呆来。只见有的迟疑不前，有的怎么也不肯就座，有的狠狠心勉强吃了几口，都恶心地直想呕吐。而另一桌的人又是怎样的呢？同样是这样一桌颜‘色’奇特的午餐，却遇到了一些被‘蒙’住眼睛的就餐者，这桌菜肴的命运可就大大地不妙了，很快就被人们吃了个‘精’光，人们意犹未尽，赞不绝口！
这顿午餐的“魔术师”即实验者通过上述实验证明了：联想具有很强的心理作用。眼见食物的人们，由于食物那异常的颜‘色’而产生了种种奇特的联想：牛排形似‘肥’‘肉’，喝牛‘奶’联想到喝猪血，吃豌豆则联想到吞食腐臭了的鱼子酱……是联想妨碍了他们的食‘欲’。另一桌被‘蒙’住眼睛的客人没有这种异样的联想而仍然食‘欲’大增。
苏联卫国战争期间，列宁格勒遭到德军的包围，经常受到敌机的轰炸。在这紧急关头，昆虫学家施万维奇从蝴蝶五彩缤纷的‘花’纹能‘迷’‘惑’人的现象中受到启迪，建议对重要目标进行‘迷’彩伪装。这一招果然有效，大大降低了重要目标的损伤率。
在二战期间，德国的侦察兵发现法军阵地后方的一片坟地上常出现一只有规律活动的家猫。每天早晨**点钟时，那只猫在坟地上晒太阳，而坟地周围既没有村庄的房舍，也看不到有人活动。这位善于联想的侦察兵从空间位置的接近上，联想到坟地下面可能是个掩蔽部，而且还可能是个高级机关。于是发出通知，德国用6个炮兵营集中攻击这片坟地。事后查明，这里的确是法军的一个高级指挥部，掩蔽在里面的人员几乎全部丧生。
联想是创意思维的基础。大发明家爰迪生说过：“在发明道路上如果想有所成就，就要看我们是否有对各种思路进行联想和组合的能力。”联想在创意过程中起着催化剂和导火索的作用，许多奇妙的新观念和创意，常常由联想的火‘花’点燃。事实上，任何创造发明都离不开联想，是联想思维把人引导到创意思维上去的。在科学发明的活动中，联想思维法是从已知探索未知的锐利武器。法拉第由电生磁联想到磁生电，从而发现了电磁互生原理；气象学家魏格纳由对一幅世界地图的联想，创造出“大陆漂移说”；科学家从质量守恒定律联想到能量守恒定律。这样的事例在科学发现史上是屡见不鲜的。在技术创新活动中，联想思维法的运用也是处处可见。尤其是在发明过程中思路不畅时，联想法常给人带来意外的启发。
日本发明家田熊常吉在动手改进锅炉中的“水流和蒸汽循环”的时候，联想到童年时代学到的人体解剖学中的“血液循环”理论，就把血流循环系统中动脉和静脉的不同功能以及心脏瓣膜阻止血液逆流的功能运用到锅炉的水和蒸汽的循环中去，使锅炉的热效率提高了10％。此外，海绵橡胶是根据发酵面包与橡胶加工原理联想发明出来的；听诊器是法国医生莱纳克根据跷跷板原珲联想发明而来的。
在小发明小创新的活动中，联想思维也常常起到关键‘性’作用。美国商人吉利在刮胡子时不小心刮破了脸，他忽然想到如果能发明—种安全剃须刀，一定会生意兴降，但长期苦思冥想得不到解决。—天，他在理发时，透过镜子看到理发师在修剪头发时用梳子夹进剪刀与头发之间，然后用剪刀剪去冒出梳齿的头发。他立即联想到将刀片与梳子结合起来，发明了安全剃须刀。