所谓纯化想像思维法是指，在头脑中抛开某事物的实际情况，而构成深刻反映事物本质的简单化、理想化的形象。
借助想像，人们可以思考客观世界所没有的或不可能看到的东西。比如在现实生活中，找不到没有大小的“点”、没有粗细的“线”、没有厚薄的“面”，但是这些人在头脑中却可以想像出来，由此几何学中“点”、“线”、“面”的概念便应运而生了。
纯化想像抛开了思考对象的实际情况，但它不是一种可以不要任何根据的自由想像，它依然要以客观存在的事物为原型。小球、斜面以及小球斜面上的滚动，这些都是现实生活中所存在的。同时，纯化想像还必须有一定的科学依据。伽利略早就做过多次关于落体的科学实验，比如“比萨斜塔实验”、“斜面‘延缓’重力实验”等。这些实验为他的上述纯化想像提供了有力的根据。纯化想像是主观的思维活动，它的基础和前提是实践，它最终也要通过实践来检验其正确性。
把思考对象置于纯化状态，是人们在研究和认识事物内在的本质和规律时经常使用的方法，在这个过程中，往往要抛开一些因素，突出一些因素。例如，为了弄清一头牛体内血管的分布，在思考时可以把牛、皮、骨骼、内脏等全都舍弃掉，而想像出一头纯粹由血管构成的“牛”。这样“纯化”以后的牛，虽然不再是一头活生生的、真实的牛，但它却能帮助我们更好地弄清牛的体内血管分布的情况。
在人类的科学史上，许多取得了重大的科学成果都是科学家们善于运作创造性思考，善于巧妙地进行纯化想像的结果。爱因斯坦曾想像过：当一个人坐在电梯里，电梯的绳子突然断了，这个人便开始了自由落体运动。这时，如果电梯里的人扔下手表，那么站在地上的人会看到，这只手表也同样的加速度在下落。可是以电梯里的那个人看来，这只手表对于他来说却是静止不动的，仍然留在他的身边。运用这样的纯化想像，爱因斯坦从中发现了“等效原理”。爱因斯坦在创建相对论的过程中设计过一系列的“思想实验”(英国数学家布罗诺夫斯基干脆把“思想实验”称为“想像实验”)。除了“电梯实验”外，爱因斯坦还进行过“火车实验”、“追踪光环实验”等其他的思想实验，他们都是纯想像化的产物。
亚里士多德是古希腊的著名学者，他认为：当做用于物体上的外力停止作用时，原来运动的物体便归于静止。也就是说，物体的运动需要依靠外力来维持原有状态。他的这种论断，在两千多年的漫长岁月中，一直被公认为“真理”。
亚里士多德的这一论断的确符合人们日常生活中的经验：要使一张桌子动起来，就得用力运推它；要使桌子动得快一些，就得多用点力气推；一旦不推它了，桌子就会停下来。因此许多人都不假思索地赞同亚里士多德的观点。在历史上，亚里士多德既是知识渊博的学者，也是人们顶礼膜拜的“圣人”。谁要是敢于挑他的毛病，说他有什么问题错了，立刻就会遭到世人的嘲讽和打击，会被嗤之为异端而遭棒杀。
第一个公开怀疑亚里士多德上述观点的是著名的意大利物理学家伽利略。他没有单凭直观经验去思考亚里士多德的诊断，而是运用了一种巧妙的思维方法加以研究和分析。
伽利略注意到，一个小球沿着一个斜面滚下来，再滚上第二个斜面，而这个小球在第二个斜面上所达到的高度，同它在第一个斜面上开始滚下时的高度相差很小。这个差距是由摩擦产生的阻力造成的。斜面越光滑，摩擦力越小，这个差距也就越小。于是伽利略想像：在没有摩擦力(或摩擦产生的阻力为零)的情况下，不管第二个斜面的倾斜度是多少，小球在第二个斜面总要达到和在第一个斜面上相同的高度。接着，他又进一步想像：假如第二个斜成变成可以无限延伸的水平面，那么小球从第一个斜面上滚下来后，将沿着平面永远运动下去。
通过这种巧妙思考，伽利略得出了一个全新的结论：一个运动着的物体在不受任何外力的作用时，将保持原有的运动状态，维持匀速直线运动。他的这一论点打破亚里士多德被世人公认了两千多年的观点。后来，英国物理学家牛顿将伽利略的这一结论进一步总结为力学第一定律，即惯性定律。
伽利略所想像的“没有摩擦力(或摩擦产生的阻力为零)”，“把平面无限延伸”等，都是理想化的情况，在现实生活中是根本不可能存在的。伽利略在这个问题的思考过程中运用了纯化想像思维法。
法国工程师卡诺于1824年想像过一部理想化的蒸汽机。通过理想化蒸汽机的研究，卡诺深刻地抽象和概括出了具体的蒸汽机的本质与特征，阐明了热效率的极值问题。虽然这种理想化的蒸汽机在现实中是根本不可能实现的，在当时，能够从理论上深刻认识蒸汽机，纯粹是依赖于纯化想像。后来，正是基于卡诺的这种纯化想像，德国科学家克劳修斯才总结出了力学的第二定律。
现在，流体力学中的“理想流体”，固体力学中的“理想固体”，分子物理学中的“理想气体”，固体物理学中的“理想晶体”，化学中的“理想溶液”，生物学中的“模式细胞”等等，他们的出现，都是科学家们运用纯化想像思维法的结果。
那么，在实际问题中，如何运用纯化想像思维法呢?
首先，较强的抽象思维能力是纯化想像的本源。纯化想像要求思考者要同时具有一定的形象想像力和较强的抽象思维能力，既要抛开事物的实际情况，又要深刻地反映出事物的本质。列宁说过：“物质的抽象、自然规律的抽象、价值的抽象及其他等等，一句话，一切科学的(正确的、郑重的、不是荒唐的)抽象，都更深刻、更正确、更完全地反映着自然。”纯化想像在各种创造中发挥重要作用，也正是伴随和依赖着这样的科学抽象。无论是伽利略还是爱因斯坦，他们进行的纯化想像都是科学的抽象。德国物理学家布朗诺说：“物理世界越来越远离感性世界，就是越来越接近现实世界。”这些都说明，纯化想像之所以能够正确进行，都离不开相当强的抽象思维能力。同时还应掌握逻辑思维方法，这能够帮助人们培养、提高抽象思维能力。
其次，进行纯化想像，要明确需要解决什么问题，根据问题需要进行不同的想像。如果要把思考对象的深奥、复杂的形象简单化、理想化而进行纯化想像，必须首先弄清楚该事物的哪些因素起决定作用，哪些因素无关紧要，然后再加以合理地取舍。至于如何取舍，则要针对和紧扣所思考问题的需要。例如，通过纯化想像思维炮弹的轨迹，就可以不考虑炮弹本身的转动性。而如果通过纯化想像去思考炮弹如何获得最有利于发射的转动性能，或思考在炮膛上如何刻上最佳的来福线，那么这时就需要考虑炮弹本身的转动性了。如何运用纯化想像，取决于所思考问题的需要，受特定事物和条件的制约。具体情况不同，想像的出发点也不同。
再次，在进行纯化想像的同时，要严格审查其成果是否偏离了事物的本质。纯化想像的目的是为了更好地对事物“去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里”，在一定条件把事物化为理想的形象来思考，从而深刻地反映事物的本质。但是纯化想像如果偏离了事物的本质，它的意义也就无从谈起了。