Принцип работы числовых головоломок заключается в том, что их решают путём совершения с числами каких-либо арифметических действий: сложения, вычитания, умножения, деления, возведения в степень, извлечения корня и т. д.. 2

Например, в головоломке с числовым рядом нужно найти логическую закономерность, по которой записан этот ряд чисел. 2 В задаче с числами в фигурах, как правило, одна или две первые фигуры даются для того, чтобы найти логическую закономерность нахождения числа в центре. 2 То есть нужно проделать какие-то арифметические действия с числами вокруг, чтобы найти число внутри. 2

Также в некоторых числовых головоломках, например какуро, игровое поле представляет собой набор клеток, которые нужно заполнить цифрами от 1 до 9 (цифра 0 не используется). 3 Цель игры — заполнить все белые клетки так, чтобы сумма цифр в блоке была равна числу, указанному в клетке. 3