创新思维渗透在人的各种具体思维活动中，它是逻辑思维和直觉思维（非逻辑思维）的综合应用。从微观机制上看，创新性思维是人的主观意识和潜意识的协同作用。以意识活动为基础的思维活动对应的是逻辑思维，会受到已有的知识、经验、认识规范、逻辑规则以及心理定势等因素的约束；以潜意识为基础的思维活动是直觉思维，对应的是直觉、灵感、想象等，具有随机性、瞬时性、情感性，不受已有知识经验、规范和心理定势等的约束，具有极大的自由创造性和不确定性。
什么是直觉思维？我国著名科学家钱学森认为直觉是一种人们没有意识到的对信息的加工活动，是在潜意识中酝酿问题，然后与显意识突然沟通，于是一下子得到了问题的解答，而对加工的具体过程我们则没有意识，这就是直觉思维。
直觉不同于一般的感觉，感觉是一种最简单的心理过程，直觉却是在潜意识的知识和经验积累的基础上经过潜意识的思考之后的“顿悟”。所以直觉思维是在实践经验的基础上，对客观事物本质和规律的一种比较迅速、直接的综合性认识。
直觉思维并不是凭空想象，它需要一定的知识和经验作为基础，牛顿对“苹果落地”的直觉，正是缘于他沉迷于对天体间引力的思考；爱因斯坦对“光子”的直觉，也是由于普朗克量子理论的启发和对光电效应现象的思考；所以直觉思维发生的前提是从问题出发，依据人类的全部知识和经验，并具备一定的随机条件，当大脑突然受到某种“情景”的激发，而产生的在潜意识下思考问题的瞬间“顿悟”。
直觉的“顿悟”不一定导致科学的发现，因为直觉思维的结论仅是一种假设或猜想，这些假想或猜想还是一个不成熟的结论，它必须要经过严密的逻辑理论论证和实验论证之后，才能导致科学的发现。所以直觉思维和逻辑思维是一种互补关系，它们共同构成了创造思维，约瑟夫·沃拉斯提出的创新思维的四阶段理论就是准备——沉思——启迪（直觉思维）——求证（逻辑思维）。