如果某个现象的存在引起了另一个现象的发生，那么这两个现象之间就有了因果联系，其中引起某一现象产生的现象叫原因，被另一现象引起的现象叫结果。因果联系具有以下特点：
第一，因在前，果在后，二者有时间上的前后相继性，但并非先后相继的现象之间都有因果联系，如白昼黑夜总是前后相继，但它们并无因果关系。
第二，因果联系具有确定性。从质的方面看，同样条件下的同样原因会产生同样的结果；从量的方面说，原因量的变化一定会反映到结果当中。
第三，因果联系是复杂的。有的现象由单一的原因引起，有的现象由复合原因引起。
鉴于上述，寻找现象间的因果联系就是一个复杂的过程。传统逻辑中寻求因果联系的常用方法最早是由英国逻辑学家穆勒在培根归纳法基础上制定出来的，史称“穆勒五法”。
一、求同法
求同法也叫契合法。其内容是：被研究的现象在不同场合出现，并且在各个场合中只有一种情况是共同的，那么，这个唯一共同的情况就可能是该现象的原因。公式如下：
在科学史上，“虹”现象的发现就是运用了求同法。人们在夏季天空中半晴半雨的时候常见到彩虹，在晴朗早晨的露珠上，在瀑布的水星旁，在喷泉的水柱畔和阳光通过明晶的水珠时都会出现彩虹的颜色。经过人们的观察和研究，发现有一点是共同的，那就是阳光穿过透明的水珠时会产生分光现象，从而形成彩虹。这一共性特点就是“虹”形成的原因。在这里，“a”是被研究的现象“虹”，“A”是“阳光穿过透明的水珠”。
求同法的结论是或然的。为提高结论的可靠性，使用它时要尽可能多地比较各场合的相关情况，比较的场合越多结论也就越可靠。除了要注意已发生的情况外，还要注意是否有其他共同情况的存在。
二、求异法
求异法也称差异法。其内容是：假如在被研究现象出现和不出现的两个场合中，只有一个情况不同而其他情况完全相同，而在两个场合中唯一不同的情况在被研究现象出现的场合中是存在的，但在被研究现象不出现的场合却不存在，那么这个情况就与被研究现象之间具有因果联系。
如果用a表示被研究现象，用B、C表现在两个场合中的相同情况，用A表示在一个场合中出现而在另一个场合中不出现的情况，则公式如下：
例如：
人们发现，信鸽无论春夏秋冬还是晴天雨夜，总能准确定位而不会迷失方向。这是什么原因呢？有人提出了信鸽是利用太阳定位的“谜底”，但在阴天和雨天是看不见太阳的，自然也就无法定位，可见不是利用太阳定位。也有人提出了信鸽依靠地磁力线定位的观点，并用两批鸽子进行对比实验。在实验时，一批按通常状态放出，经过远距离飞行仍然不迷失方向；另一批则在鸽子的脚上系一块小磁铁（为扰乱鸽子的可感磁场）再放飞，结果它们都迷失了方向。
这一实验结果正是运用了求异法取得的，即根据有无系小磁铁的结果来确定迷失方向的原因。
求异法的结论要比求同法的结论可靠得多，更能判明某个情况与被研究现象之间的因果联系。但这种方法的结论也是或然性的，所以在使用时要注意两个场合中有没有其他不同的情况。如果其他情况中还隐藏着另外的不同情况，那么这个比较隐蔽的不同情况就有可能是被研究现象的真正原因。另外，还应分析两个唯一不同的情况究竟是被研究现象的整个原因还是部分原因。如果被研究现象的原因是复合的，并且各部分原因的单独作用是不同的，那么当总原因的一部分情况消失时，被研究的现象也可能不出现。
三、求同求异并用法
上述公式表明：如果被研究现象出现的若干场合（正事例组）中只有一个共同的情况（A），而在被研究现象不出现的若干场合（负事例组）中却没有这个情况（A），那么这个情况就与被研究现象之间存在因果联系。例如：
唐代名医孙思邈是世界上治疗脚气并寻找出病因的第一人。他发现有钱人常得脚气病，而穷人则不容易得脚气病，道理何在呢？他想，这很可能跟饮食有关系——不是多吃了些什么，就是少吃了些什么。富人吃的是荤腥细粮，穷人吃的是素食粗粮，脚气病或许就是不吃粗粮引起的。于是，孙思邈就把细粮与粗粮进行了比较，发现精米、白面虽然好吃，但是缺少了米糠、麸皮。据此，他试用米糠、麸皮来治疗脚气病，结果很灵验，后来又发现可仁、吴茱萸等中草药也有疗效。
孙思邈对脚气病产生原因的确诊并辨证施治采用的正是求同求异并用的方法。
使用求同求异并用法要经过三个步骤：
一是比较正事例组的各个场合，运用求同法得知：有A情况就有a出现，如富人的生活习惯不尽相同，但都有共同的特点，都不吃粗粮，由此确定出不吃粗粮是患脚气病的原因。
二是比较负事例组的各个场合，运用求同法得知：无A情况就无a出现，比如穷人的情况虽不相同，但也有共同点，即吃粗粮，由此确定吃粗粮是不得脚气病的原因。
三是把前两步比较所得的结果再加以纵向比较，根据有A就有a，无A就无a，运用求异法求得出：A与a之间有因果联系，如一组是富人，不吃粗粮，一组是穷人，吃粗粮，从而确定出患脚气病的原因是不吃粗粮。
使用求同求异并用法时要注意：正事例组和负事例组的组成场合越多结论越可靠，它有可能排除偶然的巧合情形，对负事例组的各个场合要尽量选择与正事例组相似的情况比较，越相似结论的可靠性程度越高。
四、共变法
共变法的内容是：在被研究现象发生变化的各个场合，如果只有一个情况是变化着的，那么，这个唯一变化的情况就与被研究现象之间存在因果联系。用公式表示为：
场合相关情况被研究现象
（1）A1BC a1
（2）A2BC a2
（3）A3BC a3
……
所以，A与a之间有因果联系
其中，A1 A2 A3……表示唯一变化着的相关A的各种变化状态，a1 a2 a3……表示被研究现象的各种变化状态，B、C表示各场合中都相同的情况。例如：
救生员在抢救落水者的时候，必须掌握落水者在水
中能够坚持的时间同水温的关系。一般地说，当水温在0度的时候可坚持15分钟，水温在2.5度的时候可坚持30分钟，水温在5度的时候可坚持60分钟，水温在10度的时候可坚持180分钟，而到了25度时可坚持24小时。
可见水温与落水者能坚持的时间具有共变的关系。共变关系大体有三种情况：
同向共变，原因作用量加大结果量随之递增，形成正比共变。如一定质量的气体在压力不变情况下，气体的温度跟体积成正比，温度升高气体体积增大，反之温度降低气体体积也将缩小。
异向共变，原因作用量增加，结果量递减，形成反比例共变关系。例如，一定质量的气体，在温度不变的情况下压力同体积成反比。
同向异向共变，原因作用量增加，结果量不是一直增加，而是临界后会发生逆转，如密植在一定的限度内可增产，超过密度反而减产。
此外，还要看一下各场合中唯一变化的情况与被研究现象之间是单向的不可逆作用，还是相互的可逆作用。单向的不可逆作用只是原因的变化引起结果的变化，结果的变化并不能引起原因的变化，而相互的可逆作用是一种互为因果的作用。
共变法在科学研究中有着广泛的用途，在一些不能使用求同法和求异法的场合更经常运用。科学史上许多定律和学说都曾借助于它，如关于气体压力、温度与容积间关系的波义耳定律、查理定律都是通过共变法获得的，在科技史上，测量仪、温度计、汽车里程表等也都是依据这种原理制成的。
五、剩余法
如果已经知道某一个复合现象是另一个复合现象的原因，同时又知道前一个复合现象中的某一部分是后一复合现象中的某一部分的原因，那么，前一复合现象的其余部分与后一复合现象的其余部分有因果联系。可用公式表示为：
复合情况A B C D与被研究现象a b c d
A与a有因果联系
B与b有因果关系
C与c有因果关系
所以，D与d也有因果联系
居里夫人已经知道纯铀发出的放射性强度，也知道一定量的沥青铀矿所含的纯铀数量。但是，她发现一定量的沥青铀矿发出的放射线比它所含的纯铀的放射线强得多，而钝铀不足以说明这种现象。于是，居里夫人用化学分析的方法，先把组成沥青铀矿石的各种元素分开，分别测量各个组成部分的放射性，排除铀等放射性后，弄清了强烈放射性主要集中在两个组成部分。经过努力，最后从沥青矿石中分离出钚的物质，其放射强度远超于铀，但还不等多余的放射量。为了寻找另一部分，她继续努力，终于又从沥青矿石中分离出一种新物质——镭，其放射性强于铀二百多万倍。居里夫人研究过程中使用的正是剩余法。
剩余法是通过在复合原因与复合结果之间去掉了已知有因果联系的部分来确定剩余部分之间因果联系的方法。它要求被研究现象的剩余部分只能与复合情况中的剩余部分有因果联系，而不能与其他部分有因果联系。如果复合情况中的B、C部分不但同b、c部分有因果联系，而且与a也有因果联系，那就无法断定A与a一定有因果联系。
在认识和探究现象间因果联系的过程中，以上方法一般不孤立地使用，往往会综合运用其中的几种方法。