逆向思維，又稱反向思維，是指從反面(對立面)提出問題和思索問題的思維過程，是以悖逆常規的思維方法，來解決問題的思維方式。
我國著名的速算專家史豐收，念小學二年級時，有一次他在課堂上突然想到：數學演算爲什麼一定要從右到左，從低位數開始呢？閱讀和書寫都是從左到右，計算能不能也從左到右，從高位數開始呢？沿着這一思路，通過不懈努力，他終於創造了馳名中外的史豐收速算法。
1938年，匈牙利人拜羅發明了圓珠筆。因爲有漏油的毛病，這種筆風行了幾年，便被人們棄用了。
1945年，美國人雷諾茲發明了一種新型圓珠筆，也因爲漏油的毛病，而未獲得廣泛應用。
爲了解決圓珠筆的漏油問題，許多人都循着常規思路去思考，即，從分析圓珠筆漏油的原因入手，來尋找解決辦法。
漏油的原因其實很簡單，筆珠寫了20000多字之後，就會因自然磨損而蹦出，油墨也就隨之流出。因此，人們首先想到的，就是增加筆珠的耐磨性能。於是，許多國家的圓珠筆商，爲此投入大量經費進行研究，有的，甚至試用耐磨性能極好的不鏽鋼和寶石來做筆珠。
筆頭耐磨性能問題總算得到了解決，但新的問題又出現了：由於筆芯頭部內側與筆珠接觸的部分被磨損，又產生了漏油的問題。
正當人們對圓珠筆漏油的問題一籌莫展的時候，日本發明家中田藤山郎，他非常巧妙地解決了圓珠筆的漏油問題。他是這樣思考的：既然圓珠筆是在寫到20000字開始漏油的，那麼如果控制圓珠筆的油墨量，使其所裝的油墨量只能寫到20000字以內，譬如說，只能寫到15000字左右，漏油的問題不就解決了嗎？經過多次試驗，他終於解決了圓珠筆的漏油問題。
日本發明學會會長豐澤豐雄先生因此讚美說：這真是一個絕妙的逆向思維方法”
逆向思維又稱反向思維，是指從反面(對立面)提出問題和思索問題的思維過程，是以悖逆常規的思維方法來解決問題的思維方式。
法國微生物學家巴斯德通過研究和實驗，證實了細菌可以在高溫下殺死，食物可以煮沸以後保存。英國科學家湯姆遜倒過來思考，推想細菌也可能在低溫下殺死或使其停止活動，食物也可以通過冷卻過程加以保存。深入研究後，他終於發明了冷藏新工藝。
在瑞士曼斯霍爾涅市的一家飯店裡，牆上掛着一隻與衆不同的鐘。鍾內指針的轉動方向與普通鍾一樣，但鐘盤上的數字卻是倒着排列的，不是從1至12，而是從12至l。這就是鐘錶上的一個局部逆向。爲什麼要在鐘上進行這一逆向呢？飯店的老闆說：這完全是我的一個小把戲。顧客看到這個鍾，就不再注意時間，可能就會在飯店裡多停留一會兒。
耕地大多在白天進行，與此相反，在德國西部地區的一些農場裡，黑夜耕地十分時興。農夫們往往選擇“伸手不見五指”的夜晚進行耕作，拖拉機一律關上所有的照明，而代之以軍用紅外線夜視儀辨別方向。雖然黑夜耕地可能會增添不少麻煩，但德國農學家蘇里貝克發現：凡在黑夜翻耕的土壤中，僅有2％的野草種子日後會發芽，如果在白天翻耕，野草種子發芽率竟高達80％，約爲前者的40倍之多。蘇里貝克對此解釋說，絕大多數野草種子在被翻出土後的數小時內如果沒有受到光線(即使是短至幾分之一秒）的刺激，便難以發芽。據此理論，如在絕對黑暗的環境下耕地，日後可保證雜草少生。
過濾嘴香菸打開後，一般都是過濾嘴朝上，給吸菸者帶來不便：第一，抽取香菸時必須用手捏着濾嘴，容易把菸嘴弄髒；第二，抽出香菸遞給對方時，手拿菸嘴不合適；第三，從煙盒抽出煙來往嘴裡叼去，還得倒一把手。有人吸菸時把煙整體逆向——從煙盒底處開啓。這是一種巧妙的逆向思維。
逆向思維有兩個鮮明的特點。
(1)突出的創新性。它以反傳統、反常規、反定勢的方式提出問題，思索問題，解決問題，所以它提出的和解決的問題令人耳目一新，具有很突出的新奇性。例如，美國阿拉斯加涅利欽自然保護區的工作人員爲使鹿羣健壯起來，不是恢復植被給鹿治病，而是把狼作爲醫生請到自然保護區。因爲狼的到來，鹿羣跑動得更勤快。
(2)反常的發明性。逆向思維是以反常的方式去思考發明創造的問題，所以，用常規方式無法做出的創造發明，用逆向思維就可以做出來。例如，通常用的煎魚鍋都是下熱源，用常規思維無法做出上熱源的煎魚鍋，而用逆向思維就很容易。
飛機裡的座位歷來都是前向式，即乘客坐在飛機頭方向。日本的一項調查及試驗結果表明，乘客背向機頭比面向機頭更安全。
但是，飛機不可能爲此整體逆向——倒着飛行。
局部逆向則很容易辦到——把座位反過來，成爲“後向式座位”
日本飛機安全技術調查委員會在對大量空難事故進行技術調查、並經過試驗得出這樣的結論：當人體受到相當於本身重量16倍的衝擊力時，前向式座位受力負荷爲1000千克，而後向式座位，僅僅是其l/10，特別是當人體的頭部受到衝擊時，後向式座位的保護作用就要大得多。
戰機都是朝前發射導彈，數年前，在一部描述未來空戰的科幻電影中，科學家們構想了一種能向後發射導彈的戰鬥機。當時，軍事專家們曾把這種設想看作是“天方夜譚”然而幾年之後，俄羅斯科學家就把這個天方夜譚變成現實，研製出可向後發射空對空導彈的SU-35戰鬥機。
使戰機向後發射導彈，這就是局部逆向。
戰機的這一局部逆向可了不得，據說，SU-35的這一招連美國目前性能最好的F-15E戰鬥機都難以抵擋。
火箭本來是以“往上發射”的方式起作用，原蘇聯工程師米海依爾，卻通過逆向思維，終於在1968年研製成功了“往下發射”的鑽井火箭。後來，他在此基礎上與人合作，又研製出穿冰層火箭、穿岩石火箭等。
人們把這些向下發射的火箭統稱爲鑽地火箭。這些鑽地火箭的重量，只有一般具有同樣作用的鑽地機械重量的1/17，能耗可減少2/3，效率能提高5~8倍。科技界把鑽地火箭的發明視爲引起一場“穿地手段”的革命。
原來破冰船起作用的方式都是由上向下壓，後來科學家們通過逆向思維，研製出潛水破冰船。這種破冰船將“由上向下壓”改爲“從下往上項”既提高了破冰效率，又減少了動力消耗。
在科技發明中，顛覆一下老思路往往可能催生一件新產品。
雙門電冰箱由冷凍室和冷藏室兩大部分組成，傳統的結構是冷凍室在上，冷藏室在下。這種結構設計的道理是：冷氣比較重，會自動由上而下地流動。依常識看，似乎這種結構很合理。但是，夏普機電公司的職員對這種結構進行逆向反求分析，從常理中看出反常，從合理中悟出悖理。冷凍室在上，冷藏室在下的這種結構設計，只從冷氣能自動向下流動這一角度考慮是合理的，但從另外3個方面看就不甚合理：第一，一般電冰箱在實際使用中，用得最多的是下層的冷藏室，如果冷藏室在下，取用其中的食品時常彎腰，很不方便。第二，冷凍室在上，冷藏室在下，冷凍室化霜時或停電時間較長時，很難保證下層冷藏室的食物不受污染。第三，冷凍室在上，冷藏室在下，使整機的結構佈局不太緊湊。夏普機電公司的職員經過結構逆向反求分配後，將電冰箱的結構上下顛倒。於是，冷凍室設置在了電冰箱的下部，冷藏室設到了電冰箱上部。結構逆向後的電冰箱，不但用戶使用方便，還利用冷氣下沉原理，使負載溫度回升時間比一般冰箱長1倍，減少耗電，節約能源。
吸塵器發明之前，人們使用抹布、笤帚除塵。後來，英國發明瞭吹塵機，運用吹的原理把灰塵吹掉。1902年，橋樑建築師布特把吹塵機的原理逆向，變吹爲吸，於是，發明了吸塵器。灰塵可以吹掉，也可以吸去。吹與吸相反對應，但是，在既沒有吹塵工具，也沒有吸塵工具的年月，人們面對除塵的問題，先想到的是吹塵，因爲吹比吸要容易得多。
容易得到的答案不是最好的答案，答案也從來沒有最好的答案；容易做出的創造不是最好的創造，創造從來沒有最好的創造。
英國當年在鐵路上使用的吹塵機通過大功率的壓氣機往車廂裡吹氣，直接把垃圾吹出窗外，車廂內吹乾淨了，車廂外卻飛揚着垃圾。
怎樣才能解決這個問題呢？
於是有人由吹想到了吸。
怎麼吸呢？把吹塵機的原理顛倒過來！
用通常的照相機照相時，都是一幀幀地逐漸把膠片卷向一方，全部照完後把膠片繞進另一方的膠捲盒中取出。當一卷膠捲照完要取出來去沖洗時，許多人都會因忘記把膠捲倒回原來的膠捲盒就打開後蓋，結果造成整卷膠捲見光變黑。自動卷片裝置的照相機，也有因忘記按卷片按鈕而報廢了整個膠捲的時候。
怎樣才能防止上述現象的發生呢？
日本富士寫真膠捲公司的開發部想到了程序逆向：當你把膠捲裝進照相機時，小電機就會自動地預先把膠捲卷繞在另一根軸上，這樣，當你一幀幀地照完後，膠捲就被捲進了原來的膠捲盒中了。此時，你的照相機的後蓋不用擔心失誤曝光。反程序卷繞膠捲，只是對原來的照相機做了小小的革新。這種能夠反程序卷繞膠捲的照相機迅速暢銷。
人們在睡覺後，身體中會散發出熱氣，其中80％的水分(約240～400克)由被褥吸收。含有溼氣的被褥不僅使人感到不舒適，還有可能引起風溼等病症。這就需要經常保持被褥的乾燥，通常的辦法就是勤曬被褥。曬被褥需要有晴朗的天氣，如果有一種被褥烘乾機就好了，可以不受天氣的影響，隨時“曬”被褥。有需要就有市場，日本東芝電器公司抓住這一需要，搶先行動，設計製造出一種被褥烘乾機投放市場。這種被褥烘乾機是一個很大的箱子，裡面有兩根橫杆，用來懸掛被褥，然後通過熱風乾燥，這種結構的烘乾機價格高，體積大，搬動與吊掛被褥相當不便，以致長期滯銷。
日本三菱電氣公司的技術人員，也在設計被褥烘乾機。他們仔細研究了“東芝”的被褥烘乾機，東芝的被褥烘乾機的結構是被褥在烘乾機之內，三菱來了個結構逆向：被褥在烘乾機之間，然後從柵網中吹出熱風，一次可將被褥同時吹乾。結構逆向的這種烘乾機體積小，成本低，作用方便，不需搬掛被褥，投放市場的第一年，就銷售170萬臺，超過當年錄音機的銷售量
“東芝”與“三菱”的兩種被褥烘乾機，採用的烘乾原理一樣——熱風吹乾。不同的是結構，一種是被褥在烘乾機內，另一處是被褥在烘乾機外。創造的最大差別是思路上的差別，從“被褥在烘乾機內”到“被褥在烘乾機外”這就是思路的差別，思路不同，創造不同。同樣一個目標，例如，烘乾被褥，可以通過不同的創造去實現，不同的創造不一定是原理不同，更多的是結構的不同。結構逆向，相對原來的結構就是一種不同的結構，就是一種新的結構。結構逆向也許會比原來的結構更合理，更簡單、更有效，這就是結構逆向創造的目的。
日本有個“東洋人造絲公司”他們在生產中遇到一個難題，即，合成每根紗的5根線粗細總是紡不均勻，技術人員絞盡腦汁，也解決不了這個難題，大量的次品，直接影響了公司的效益。這時，有個生產班長建議，既然5根線紡不均勻，爲何不索性生產一種表面粗糙的面料，給一貫追求光滑閃亮衣服的顧客來個驚奇呢？公司採納了他的建議，結果這種表面粗糙、質地柔軟的新型面料，一投放市場，就深受顧客歡迎。
次品的處理辦法是降價銷售，而日本那家公司轉換思路，使次品搖身一變爲暢銷品，收到意想不到的效果。
汽車的噪聲攪得人們心煩意亂，成了一大公害。以往，人們都在控制和消除噪音源上下工夫，但許多噪音源很難根治，於是，有人就從相反的方面進行相同目的的設計——用噪音消除噪音。例如，意大利佩魯賈大學聲學實驗室，他們用逆向思維設計了一種汽車消音器，這種消音器是一個用不鏽鋼製成的裝置，帶有4個喇叭，汽車在行進中產生噪音時，4個喇叭發出反向聲響，將汽車噪音抵消。爲取得良好消音效果，消音器儘量裝在排氣管的末端，經試驗，這種新消音器最多可將行駛中的汽車產生的85分貝的噪音減少70分貝。這種新裝置能提高汽車的馬力，因爲安裝了這種消音器的汽車可節省10％的能量。
1999年3月1日，新民晚報》赫然登出一則標題爲“靈機一動，省下億元——超大型船將倒進出寶山港”的消息。介紹了上海港一位高級領航員的金點子：他用逆向思維提出，超大型船舶不用掉頭而是倒着進港。
近年來，隨着上海港集裝箱運輸的迅猛發展，集裝箱裝卸的主要港區——張華浜碼頭和軍工路碼頭，其能力已經飽和，而寶山港卻因掉頭區域和部分航道太“窄”的限制，重載超大型船舶卡在港池外面，因而面臨“吃不飽”的窘境，集裝箱吞吐量日益萎縮。爲此，上海市府多次召開專家會議，徵求良策，專家們大都認爲，解決這一問題的難度極高，花費也巨大。當時，以特邀身份參加會議的上海港引航站站長、高級引航員楊錫坤，他用逆向思維的方法，大膽提出與衆不同的新設想：用倒航的辦法，將超大型集裝箱船引入寶山港池，這樣，就能一舉解決超大型船體掉頭難的問題。這一方案不僅可以免去在擴建港口工程費用上億元，而且能大大縮短船舶公司的運期。上海集裝箱碼頭有限公司聞此“金點子”欣喜萬分，當即委託設計單位按倒航方案重新規劃。1998年12月28日，在寶山港區超大型船舶進出港池可行性研究項目論證會上，專家認爲，倒航可行性研究課題具有創新精神，設想大膽新穎，具有在全國各港口推廣的價值。
有一種穿鞋用具叫“鞋拔子”穿較緊的鞋時，放在鞋後跟裡往上提，使鞋易於穿上。
有人就想，那麼需不需要一種與鞋拔子的使用目的相反的用具呢？
與鞋拔子使用目的相反的目的是脫鞋，反求設計的就是一種能用來脫鞋的用具。在日本旅館、飯店的房門口立着一根約100毫米長的橡膠棒，將鞋跟貼近它，鞋子就能脫下。後來，日本北海道的一位先生，他設計了另一種脫鞋工具：在波形橡膠板的底面貼上粘結帶，將它固定在大門口用之脫鞋。起初，他先在自己家裡用這種工具，後來，經與某橡膠大公司商談，該專利被那公司以200萬日元買去，由其子公司專門生產。
無獨有偶，另一位日本人也在設計脫鞋工具，他把浴室裡爲吸住肥皂而設置的章魚吸盤切下一塊，用雙面粘結帶，將其底面固定在大門口，鞋跟靠上去就會被吸住，這樣便可脫下鞋子。同波形板比較，脫鞋的效果可能好得多。日本發明學會會長豐澤豐雄稱讚，這是一個相當有名的設計方案。
麪包歷來是先烤後包，將這一程序顛倒過來成爲先包後烤，這是德國人的創造。反程序後，首先將生面包團用玻璃紙袋包裝，袋口摺疊成三角形狀封閉，再採用通常的溫度烘烤，即可得到優質麪包。程序與反程序的差別，只是烘烤時間比原來延長約5分鐘。程序逆向後，麪包成品無需再包裝即可直接銷售。而且，由於玻璃紙不透水蒸氣和高分子芳香物質，可使麪包的質地更加柔軟、疏鬆和豐滿，更爲芳香可口。特別是，麪包成品始終不與外界接觸，更加衛生，並能延長貯存期。
認識一個事物時，應該思考與這一事物相反對應的是什麼事物。我們通過一個事物的存在，可以去預見、預測還沒有被人們認識到的與之相反對應的事物的存在。許多發現就是經過這樣的假設、驗證後獲得的成果。
怎樣使汽車在衚衕裡調頭。通常都是司機觀前望後打着方向盤慢慢地把汽車轉過來。假如採取某種辦法，汽車停在原地不動，讓地面轉動一下，同樣可以使汽車調頭，這就是相反相同的答案。20世紀80年代，新西蘭首都惠靈頓的市政當局，設計了這樣一種裝置：在死衚衕的盡頭安裝一塊活動平臺，司機只要把汽車開上平臺，然後按一下電鈕，平臺就載着汽車自動調過頭來——這既節省了車輛調頭的時間，又減少輪胎磨損，還可避免車輛調頭時可能遇到的麻煩和不安全的因素。
逆向思維絕不是沿着“原路”返回，而是跳躍到一條新的道路上反向前進，從相反的方面抵達同樣的目標，或者達到新的目的，或者從相反的萬面超越他人。
有個細心的攝影師，他發現到這個問題：每次拍集體照，都會趕上有人恰好閉眼。閉眼的看見照片，自然不高興，心想，我絕大部分時間都睜着眼，你爲什麼偏讓我照一副無精打采的相片呢？這不是歪曲我的形象嗎？
拍照時，顧客往往在等攝影師喊：一!二!三!”但堅持了半天以後，往往會在“三”字上頂不住，而閉上眼皮。於是，這位攝影師換了一個思路，他請顧客們全閉上眼，聽他的口令，同樣是喊：一、二、三，在“三”字上一齊睜眼，果然，照片沖洗出來一看，一個閉眼的也沒有，全都顯得神采奕奕，比本人平時更精神，大家皆大歡喜。
以水滅火是經驗，以火滅火就是創新。有一次，美洲有一處草原上失了火，烈火藉着風勢，無情地吞噬着草原上的一切。那天剛巧有一羣遊客在草原上游玩，一見烈火撲來，個個驚慌失措。幸好有一老獵人與他們同行，他一見情勢危急，便喊道：爲了我們大家都有救，現在聽我的。老獵人要大家拔掉面前這片乾草，清出一塊空地來。這時大火越來越逼近，情況十分危險，但老獵人胸有成竹，他讓大家站到空地的一邊，自己則站在靠大火的一邊，他見烈火像游龍一樣越來越近，便果斷地在自己腳下放起火來，眨眼間在老獵人身邊升起了一道火牆，這道火牆同時向三個方向蔓延開去。奇蹟發生了，老獵人點燃的這道火牆並沒有順着風勢燒過來，而是迎着那邊的火燒過去，當兩堆火終於碰到一塊時，火勢驟然減弱，然後漸漸熄滅。遊客們脫離險境後，紛紛向他請教以火滅火的道理，老獵人笑笑說：今天草原失火，風雖然向着這邊刮來，但近火的地方，氣流還是會向火焰那邊吹去的。我放的這把火就是抓準時機借這氣流向那邊撲去，這把火把附近的草木燒了，這樣那邊的火就再也燒不過來，於是我們得救了。