ابن سینا عالم به معنای امروزی دانشمند و فیلسوفی عظیم الشان و کثیرالابعاد و پژوهنده‌ای بی‌‌نظیر و آینده نگر بود. در مسائل علمی به حس و تجربه اهمیت می‌داد و در مسائل فلسفی به تعقل و تفکر اهتمام می‌ورزید و مانند فیلسوفان و عالمان دوران جدید (رنسانس) امثال رنه دکارت فرانسوی و دیگران و با احترام به گذشتگان تقلید و تحجر را در تمام مسائل ناصواب و ناروا می‌دانست و همانطور که فرانسیس بیکن انگلیسی پیشکسوت پژوهندگان این دوره هرچیز را شایسته تحقیق می‌دانست و حتی رساله‌ای تحت عنوان «السحر و الطلسمات و انیر نجات و الاعاجیب» نگاشت فیلسوف ما همانند آن فیلسوف بزرگ انگلیسی و سایر پیشگامان دوران تجدید حیات علمی و فرهنگی اروپا (رنسانس) بر این باور بود که در داوری نباید شتاب کرد و به محض اینکه امری در بادی نظر عجیب و غریب آمد نباید فورا و بدون دلیل به نگارش مبادرت ورزید، بلکه باید آن را ممکن دانست و درباره‌اش به تحقیق و پژوهش پرداخت. مگر اینکه دلیلی استوار و برهانی قوی ناممکن بودن آن را به ثبوت رساند.

در کتاب الاشارات و التنبیهات تحت عنوان «نصیحه» خواننده را اندرز می‌دهد که باید از انکار عجولانه و بدون دلیل و برهان پرهیز کند، زیرا آن سبکی و ناتوانی عقل است و تکذیب بدون دلیل، همچون تصدیق بدون دلیل است که از عقل و منطق به دور است.  و در پایان این عبارت محققانه و راه گشاینده را می‌آورد که: «فالصواب ان تسرح امثال ذلک الی بقعه الامکان ما لم یذدک عنه قائم البرهان»: پس راه درست آن است که امثال این امور (عجائب و غرائب) را مادامی که برهانی بر رد آن نداری در حوزه امکان قرار دهی. ملاحظه می شود که به راستی راه گشاینده و امیدبخش است.

خلاصه فیلسوف ما قرون وسطایی به معنای متداول و ارسطویی محض نبود که هرچه پیشینیان گفته‌اند بدون دلیل و برهان بپذیرد، بلکه اهل تحقیق و تفحص بود، آنچه را که با روش حس و تجربه و عقل درست تشخیص می‌داد، می‌پذیرفت ولو برخلاف عقاید متداول زمانش باشد و آنچه را که نادرست می‌یافت، مردود اعلام می‌کرد ولو قائل آن ارسطو باشد.

ابن‌سينا برترين مرتبه ويژه شناخت نظري را «حدس» مي‌نامد و در اين‌‌باره مي‌گويد: «امور معقولي كه در پي اكتساب آنها كوشش مي‌شود، از راه حصول حد اوسط در قياس به دست مي‌آيد. اين حد اوسط نيز به دو نحو دست مي دهد، گاه از راه «حدس» كه كار ذهن است كه به خودي خود حد اوسط را استنباط مي كند... و گاه امور معقول از راه آموزش دست مي‌دهد. مبادي آموزش هم حدس است و چيزها ناگزير به حدس منتهي مي‌شوند كه دارندگان آن حدس‌ها، آنها را استنباط كرده و سپس به آموزندگان منتقل مي كنند.» 

ابن سینا این مقوله را در نجاة یا صراحت بیشتری مورد توجه قرار می‏دهد و می‏افزاید که آنچه در اندیشه‌ي پیامبر می‏گذرد، خارج از مراحل طبیعی و چیزی جز آگاهی برخوردار از ساختار منطقی نیست. ناظر بر چنین مشخصاتی‏ست که ابن سینا آغاز هر علمی را بر ابتناء آن بر منطق متوق می‏سازد و اشاره می‏کند که هر علمی که با موازین عقل سازگاری‏ ندارد، علمی یقینی نیست و لذا علم حقیقی نمی‏تواند تلقی شود. ابن سینا غالباً نقص عقل‏ انسانی را گوشزد می‏سازد و توضیح می‏دهد که همین نقص، او را به قوانین منطقی نیازمند می‏سازد و تصریح می‏کند همچنان که یک هوشمند قیافه شناس از چهره و سیمای ظاهری‏ شخص به کنه جریان نفس و طبیعت باطن او پی می‏برد، همچنین مرد منطق‌دان نیز از مقدمات معلوم خود پی به مجهولات می‏برد. پس ناچار کوشش حس برای اعتلاي تخیل‏ به مرتبه‌ي معرفت عقل خالص لازم می‏باشد تا بتوان با تکیه بر آن به معرفت یقینی برسیم.

او «شك» را به خاطر رسيدن به « حقيقت» مي‌خواست و از جمود فكري و تعصب و پرستش سنت‌هاي خشك گذشته بيزار بود؛ زيرا نيك مي‌دانست كه تعصب همواره به جهل لبخند مي‌زند تا به روي علم شمشير بكشد. اين كلام اوست كه مي‌گويد: «تعصب در علم و فلسفه، مانند هر تعصبي نشانه خامي و بي‌مايگي است و هميشه به ضرر حقيقت تمام مي‌شود.»

ابن سینا در آخرش اثر خود یعنی اشارات و تنبیهاتی برای تکامل نفس آدمی و فرا گرفتن دانش‌ها، طریق فکر و استدلال را از اهم طرق دستیابی به علم معرفی می‏کند و توضیح می‏دهد که آموختن قوانین منطقی و به کار بردن آن برای دسترسی به سایر علوم‏ ضروری‏ است. زیرا که منطق امر یقینی را از وهمی و حقیقت را از عقیده جدا می‏سازد. در چارچوب چنین علمی ا‏ست که بسیاری از آموزش‌های دینی به مثابه مواردی از چنین‏ قضایایی تلقی گرفت. ابن سینا، البته بر اساس سنت مشایی به منطق به مثابه چیزی مشابه‏ به ساخت عمومی عالم نگرست و این باور در قرن نوزدهم و در شاهکار هگل به اوج اعتلایی خویش رسید. استنتاج قیاسی به باور ابن سینا نه تنها طریق اساسی‏ استدلال، بلکه در عین حال وسیله‌ي مطلوب نیل به دانشی جدید تلقی می‏شد.

قیاس برهانی به جمله سخنی بود، اندر وی سخنانی گفته که چون پذیرفته آید، سخنانی که اندر وی گفته آمده بود، از آن جا گفتار دیگر لازم آید هر آینه.

از این مهم نباید گذشت که روش استقرایی نیز در محاکمات نظری ابن سینا معمول‏ بود. اما او بیش از هر فرزانه‌ي دیگری در روزگار خود به کوتاهی‌های آن روش اشاره کرد و تنها نقشی کمکی در تدارک دانش به آن واگذار می‏کرد. او در اشارات و دانشنامه به یکی‏ از عمده‌ترین نارسایی‌های استدلال استقرایی اشاره می‏کند و برای نمونه در اشارات‏ می‏نویسد: «ولی استقراء عبارت است از حکم بر همه‌ي افراد کلی، از آن سوی که همان حکم در بیشتر افراد همان کلی موجود است، مانند حکم ما به این که: هر جانداری به هنگام جویدن چانه‌ي زیرین خود را می‏جنباند. همین حکم نتیجه‌ي استقرار جویدن آدمی و چهار پایان در خشکی و پرندگان است. استدلال استقرایی علم حکم درستی را به دنبال ندارد. به سبب آن که چه بسا حکم افرادی که‏ استقراء نشده است، خلاف حکم افرادی باشد که استقراء درباره‌ي آنها انجام گرفته است. در همین مثال ما نهنگ نمونه‌ي آن است.»

به روشنی می‏توان وابستگی ابن سینا به سنت ارسطویی را دریافت، اما چنین امری هرگز به این معنی نیست که او در هیچ موردی راه خویش را نسپرده‏ است و از مسیر استاد جدایی نگرفته است. بر‌عکس جدا سری‌هایی در اندیشه‌ي او وجود دارد که در کل دستگاه فلسفی او پراکنده است. از آن میان عمده‏ترین نوآوری‌های او در روش‏ شناسی بازتاب یافته است که لزوماً معرفت شناسی او را نیز متأثر ساخته است. با اعتنا به این موضع است که آثار او به خصوص در علم النفس که بیش از هر موضع دیگری از آثارش، روش شناسی تجربی و معرفت شناسی علمی او در آن‌ها انعکاس یافته است، در تاریخ اندیشه‌ي فلسفی، یگانه، امروزه و شایان اهمیت جدی‏ است. در همین آثار به‌خصوص‏ است که نظریات شیخ در بسیاری از موارد با نظریات حکیم یونانی چه از جنبه‌ي طبیعی و چه‏ از جنبه‌ي متافیزیکی مخالف است. در این بخش از آثار اوست که به‌خوبی می‏توان دید که‏ علم النفس طبیعی ابن سینا جنبه‌ي تجربی دارد و بیش از علم النفس ارسطویی تحت تأثیر علم‏ طبی واقع شده است.

طبیعی‏ است که ابن سینا به عنوان یک طبیب نمی‏توانست خود را به «مشاهده‌ي» تنها محدود سازد، بلکه ناچار بود تا نتایج ناشی از مشاهده را در معرض آزمون‌های علمی قرار دهد. او خود در این‌باره توضیح می‏دهد که: «خواص داروها را به دو طریق می‏توان شناخت: به وسیله‌ي مقایسه و آزمایش...[و اما] آزمایش‏ تنها زمانی به علم معینی درباره‌ي خواص داورها می‏انجامد که شرایط معینی مورد مشاهده قرار گیرد » .

کاربرد ابزار فنی به‌منظور انجام آزمون، یکی از نوآوری‌های ابن ‏سینا در کار علمی او بود. وی به‌منظور بررسی سیارات به ایجاد ابزار جدیدی اقدام کرد و ضمن رساله‏ای‏ به توصیف آن پرداخت. این که فکر تائید تجربی علم،به نحو پیوسته‏ای ذهن او را به خود مشغول می‏داشته است در حیّ بن یقظان به نحو درخشانی حکایت شده است. ابن‏ سینا در این رساله خاطرنشان می‏سازد که امور روایی تنها از طریق علمی و براساس تجربه قابل‏ تأيید و تسجیل‌اند.

به عیارت دیگر عمل تجربی تا حدودی به صورت معیار علم صادق در توصیف یا ارائه‌ي نظریات او در آمده بود. مداخله در ماهیت روندهای طبیعی به‌منظور شناخت‏ آن‌ها، یکی از شیوه‏های ابن‏سینا در پژوهش علمی بود. او نیاز به دانستن جنبه‏ها و مشخصات روندهایی را که انهدام یا ایجاد چیزی را ممکن می‏سازند، مورد تائید جدی قرار می‏داد.

او عمل امحاء و حذف را به مثابه جریانی که شيئي را نه به‌صورت مکانیکی‏ بلکه به‌صورت اساسی دچار تغییر می‏سازد، تلقی می‏کرد و بدین ترتیب بین علم حقیقی‏ نسبت به چیزی و توانایی برای نفوذ در ماهیت آن رابطه‏ای ایجاد می‏کرد و براساس این‏ رابطه به تجربه‌ي عملی به‌مثابه روش شناخت دست می‏یازید. پویایی چنین رابطه‏ای از این‏ بیان ابن‏سینا بر می‏آید که اگر چنین رابطه‏ای صرفاً تصادفی بود، در این صورت‏ نمی‏توانست همیشگی و یا در بیشتر حالات ظهور داشته باشد.