推理雖然也有其心理和認識活動方面的問題，但它不同于猜測、想象和聯(lián)想，因為從若干前提能否推出某個結(jié)論，依賴于其推理形式是否正確。推理形式是邏輯學研究的主要對象。推理的作用在于從已知的知識得到未知的知識，特別是可以得到不可能通過感覺經(jīng)驗掌握的未知知識。推理可分為演繹推理與非演繹推理兩類。演繹推理的特點在于如果推理形式正確（有效）且前提都真，則結(jié)論必然真。非演繹推理主要是歸納推理，這是包含在歸納方法中的某些推理。歸納推理即使前提都真，結(jié)論也只有一定概率的真。
推理是由命題組成的，推理形式是由命題形式組成的。把組成推理的各命題中的支命題或詞項（命題的主謂項）轉(zhuǎn)換為不同種類的變項，相同的支命題或詞項轉(zhuǎn)換為相同的變項，不同的支命題或詞項轉(zhuǎn)換為不同的變項，而邏輯常項保持不變，就得到該推理的形式。如在推理“所有闊葉植物都是落葉的，所有葡萄樹都是闊葉植物，所以，所有葡萄樹都是落葉的”中，“闊葉植物”轉(zhuǎn)換為變項M，“落葉的”轉(zhuǎn)換為P，“葡萄樹”轉(zhuǎn)換為S，邏輯常項保持不變，就得到如下推理形式：
所有M是P
所有S是M
所以，所有S是P
邏輯史上這個形式稱作barbara。又如：“如果柏拉圖活著則柏拉圖呼吸，柏拉圖活著，所以，柏拉圖呼吸?！卑堰@一推理中的“柏拉圖活著”轉(zhuǎn)換為變項p，“柏拉圖呼吸”轉(zhuǎn)換為q，邏輯常項保持不變，就得到該推理的形式：
如果p則q
p
所以，q
邏輯史上稱該形式為modus ponens。
一個推理形式是有效的，當且僅當把此形式中的變項都代之以命題或詞項，從而得到的前提如果都是真的，則結(jié)論必然也是真的。如barbara和modus ponens都是有效的推理形式，不論用什么詞項代入barbara的變項，不論用什么命題代入modus ponens的變項，只要前提都是真的，其結(jié)論必然也是真的。不能保證從真前提得到真結(jié)論的形式則是錯誤的、無效的。形式錯誤的推理盡管前提和結(jié)論事實上都真，也是錯誤的推理。
組成推理的前提和結(jié)論都是命題，而命題有真假的不同，這叫做真實性問題。推理形式有有效與錯誤之分，這叫做有效性問題。就演繹推理而言，真實性與有效性的聯(lián)系有以下幾個要點：①有效的推理形式保證從真前提得到真結(jié)論。這也就是演繹推理的主要的認識意義。但這不等于說，如果一個具體推理的前提、結(jié)論都真，其推理形式一定有效。②一個具體推理的前提都真而結(jié)論卻假，那么它的推理形式一定是錯誤的。由此可提供一個檢驗推理形式是否有效的方法。例如，對于形式“如果p則q，所以，如果q則p”來說，只要找到一個具體例子，使得具有形式“如果p則q”的命題為真，而具有形式“如果q則p”的命題為假，就判明了該推理形式是錯誤的。③從假前提出發(fā)，雖然推理形式有效，但結(jié)論可真可假。然而這并不等于說以假命題為前提的推理是沒有認識意義的。如在應(yīng)用歸謬法所作的證明中，就包含了假的前提。
人類對推理的認識和研究，經(jīng)歷了一個漫長的發(fā)展過程。早在古希臘時期，亞里士多德就已經(jīng)系統(tǒng)地研究過一類關(guān)于詞項的推理，如三段論及模態(tài)三段論（見模態(tài)邏輯）。在《工具論》中，三段論形式被陳述為一個假言命題，即如果 A述說所有B，并且B述說所有C，那么A述說所有 C。亞里士多德在歷史上第一次用變項來刻畫推理形式。他還把有效的三段論形式組成最早的一種公理系統(tǒng)。后來斯多阿學派的邏輯學家又研究了關(guān)于復合命題的推理，即命題邏輯。他們把推理形式表述為推理模式。后來的傳統(tǒng)邏輯學家還為推理定出了許多規(guī)則，規(guī)定怎樣推理是有效的，應(yīng)該避免什么錯誤。例如相應(yīng)于modus ponens的有效推理規(guī)則是：承認前件就要承認后件；另一條有關(guān)避免錯誤的規(guī)則是：否認前件不能進而否認后件。到中世紀時，邏輯學家們已開始用一些特定的符號代替用日常語言表達的邏輯常項，如用“A”代替“所有...是...”等。這樣barbara就可以表述為如下推理模式：
M A P
S A M
所以， S A P
現(xiàn)代邏輯用人工的表意語言刻畫推理形式，對應(yīng)于有效的推理形式的是一個邏輯系統(tǒng)中的命題，由無窮多個這樣的命題組成公理系統(tǒng)或形式系統(tǒng)。如相應(yīng)于modus ponens的定理是：((p→q)∧p)→q。現(xiàn)代邏輯研究的重點更在于公理系統(tǒng)或形式系統(tǒng)的性質(zhì)。對關(guān)于系統(tǒng)的定理（元定理）的研究，遠較系統(tǒng)內(nèi)定理的研究為重要。現(xiàn)代邏輯也可以用變形規(guī)則或推演規(guī)則刻畫演繹推理形式。出發(fā)點除形成規(guī)則外，可以只有變形規(guī)則或推演規(guī)則的邏輯系統(tǒng)，叫做自然推理系統(tǒng)。這兩種各有特點的系統(tǒng)本質(zhì)上是相通的?，F(xiàn)代邏輯極大地豐富、精確和深刻化了人類對于推理形式及公理學理論的認識。
在對推理的研究上，歐洲近代的F.培根、J.S.密爾等人開創(chuàng)了不同于演繹推理的歸納推理的研究。這一研究目前正結(jié)合著概率和統(tǒng)計以及科學方法論向前進展著。
中國和印度古代的邏輯學家也都研究過推理，但他們沒有從具體的例子中概括出用變項和邏輯常項表述的推理形式來。
