Мысленный эксперимент в естественных науках — вид познавательной деятельности, в которой ключевая для той или иной научной теории ситуация разыгрывается не в реальном эксперименте, а в воображении. 14

Суть мысленного эксперимента в том, что человек в уме оперирует пространственными образами, мысленно ставит тот или иной объект в различные положения и подбирает такие «экспериментальные» ситуации, в которых, как и в обычном опыте, должны появиться более важные или почему-либо интересные особенности данного объекта. 2

Отличие мысленного эксперимента от натурного, реального, в том, что натурный эксперимент проводится на реальном объекте в естественных условиях его существования в течение длительного времени. 2 Он уточняет и расширяет информацию, полученную в лаборатории, повышает (либо опровергает) достоверность заключений. 2 Мысленный эксперимент проводится в рамках некоторой модели (теории) для проверки её непротиворечивости. 2 Он позволяет исследовать ситуации, неосуществимые практически, и в ряде случаев осуществлять познание и проверку истинности знаний, не прибегая к материальному экспериментированию. 2