Применение комбинаторики в составлении логических головоломок заключается в методе перебора различных комбинаций из заданных объектов. 5 Этот метод опирается на рассуждения о возможности различных вариантов выбора и является эффективным средством развития гибкости мышления. 5

Принцип действия таких головоломок, как правило, основан на восстановлении их исходного состояния (рисунка, цифровой последовательности и т.п.) после того, как оно было намеренно нарушено играющим или одним из игроков. 1

Например, в объёмной комбинаторной головоломке в виде шара на поверхность сегментов нанесена определённая маркировка, например в виде цифр. 1 Для начала игры сегменты сдвигают друг относительно друга, достигая беспорядочного перемешивания цифр, после чего необходимо вернуть головоломку в первоначальное либо какое-то иное заданное положение, сдвигая сегменты. 1