換元法是指對不能直接解決的問題采用“替代”手段，使問題得以解決或使創新活動深入開展。如孔明將“造箭”替換為“借箭”(實為“騙箭”)，阿基米德將“稱金”替換為測量“金的排水量”等等，都解決了難題。
換元法在運用中有以下特點：①應用領域廣泛。在科技、生產、管理、教育、藝術、軍事等學科中，對事物進行各種定性、定量、定型分析和測算時使用；②成果一般是產生解決問題的新方法。比如，檢驗產品的新方法、統計計算的新方法、度量的新方法、模擬的新方法等等；③關鍵是尋找可以代替的事物。相互代替的事物及其等值關係和實施代替的具體方法構成了解決問題的途徑；④換元事物之間客觀上存在著某方麵的等值關係。某些事物的某種功能，或成分、條件、狀態，在另外一個不同的事物上也能夠或多或少地表現出來，即說明他們在某方麵存在著等值關係，我們稱這兩事物之間有可換元要素。
美國核物理學家格拉塞爾喝啤酒時手中的雞骨掉到啤酒杯裏，隨著雞骨逐漸沉落，不斷冒出氣泡顯示出雞骨的運動軌跡。正為如何顯示高級粒子軌跡發愁的格拉塞爾見此情景，靈機一動：若用高能粒子所能穿透的介質來代替啤酒，再用高能粒子來代替雞骨，是否能顯示高能粒子的運動軌跡呢?他急匆匆回到實驗室，經過不斷實驗，當帶電粒子穿過液態氫時，所經路線同樣出現了一串串的氣泡，從而發明了探測高能粒子運動軌跡的儀器——“液態氣泡室”。格拉塞爾因此榮獲諾貝爾物理學獎。
古希臘科學家泰勒斯到埃及去遊覽，埃及人請他測量金字塔的高度，泰勒斯答應了。測量的這一天，泰勒斯讓助手在地上垂直地麵立下一個標杆，不時地測著它的影子。當影子長度與標杆的高度一樣時，泰勒斯讓助手馬上測出金字塔影子的長度。他說，這個影子的長度，就是金字塔的高度。原來，太陽光是平行的，當標杆的影子的長度與標杆的高度一樣時，說明標杆與自己的影子組成一個等腰直角三角形，垂直邊與地麵上的直角邊相等。因此，可以通過測出它影子的長度來測量它的長度。