所謂純化想像思維法是指，在頭腦中拋開某事物的實際情況，而構成深刻反映事物本質的簡單化、理想化的形象。
借助想像，人們可以思考客觀世界所沒有的或不可能看到的東西。比如在現實生活中，找不到沒有大小的“點”、沒有粗細的“線”、沒有厚薄的“麵”，但是這些人在頭腦中卻可以想像出來，由此幾何學中“點”、“線”、“麵”的概念便應運而生了。
純化想像拋開了思考對象的實際情況，但它不是一種可以不要任何根據的自由想像，它依然要以客觀存在的事物為原型。小球、斜麵以及小球斜麵上的滾動，這些都是現實生活中所存在的。同時，純化想像還必須有一定的科學依據。伽利略早就做過多次關於落體的科學實驗，比如“比薩斜塔實驗”、“斜麵‘延緩’重力實驗”等。這些實驗為他的上述純化想像提供了有力的根據。純化想像是主觀的思維活動，它的基礎和前提是實踐，它最終也要通過實踐來檢驗其正確性。
把思考對象置於純化狀態，是人們在研究和認識事物內在的本質和規律時經常使用的方法，在這個過程中，往往要拋開一些因素，突出一些因素。例如，為了弄清一頭牛體內血管的分布，在思考時可以把牛、皮、骨骼、內髒等全都舍棄掉，而想像出一頭純粹由血管構成的“牛”。這樣“純化”以後的牛，雖然不再是一頭活生生的、真實的牛，但它卻能幫助我們更好地弄清牛的體內血管分布的情況。
在人類的科學史上，許多取得了重大的科學成果都是科學家們善於運作創造性思考，善於巧妙地進行純化想像的結果。愛因斯坦曾想像過：當一個人坐在電梯裏，電梯的繩子突然斷了，這個人便開始了自由落體運動。這時，如果電梯裏的人扔下手表，那麽站在地上的人會看到，這隻手表也同樣的加速度在下落。可是以電梯裏的那個人看來，這隻手表對於他來說卻是靜止不動的，仍然留在他的身邊。運用這樣的純化想像，愛因斯坦從中發現了“等效原理”。愛因斯坦在創建相對論的過程中設計過一係列的“思想實驗”(英國數學家布羅諾夫斯基幹脆把“思想實驗”稱為“想像實驗”)。除了“電梯實驗”外，愛因斯坦還進行過“火車實驗”、“追蹤光環實驗”等其他的思想實驗，他們都是純想像化的產物。