การแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ หมายถึง การใช้เหตุผลที่มีขั้นตอนและเป็นระบบในการหาคำตอบของปัญหา

ในเหตุผลเชิงตรรกะ ถ้าข้อความ "ถ้าฝนตก ถนนเปียก" เป็นจริง และฝนตกจริง แสดงว่าถนนต้องแห้ง

ถ้าหากเราสามารถหาคำตอบของปัญหาได้หลายวิธี หมายความว่ามีเพียงวิธีเดียวที่ถูกต้องที่สุด

การใช้เหตุผลเชิงตรรกะช่วยให้เราสามารถตัดสินใจแก้ปัญหาได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ถ้าข้อความ "ถ้าฝนตก ฉันจะเอาร่มไปด้วย" เป็นจริง และฉันเอาร่มไปด้วย แสดงว่าฝนต้องตก

กระบวนการแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะมักใช้แนวคิดแบบเงื่อนไข เช่น ถ้า-แล้ว (If-Then)

การวิเคราะห์เหตุและผลเป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาด้วยเหตุผลเชิงตรรกะ

การคาดเดาโดยไม่มีข้อมูลหรือเหตุผลรองรับ ถือว่าเป็นการใช้เหตุผลเชิงตรรกะ

ในตรรกศาสตร์ ถ้าข้อความ "ทุกแมวเป็นสัตว์เลี้ยง" เป็นจริง และ "ทอมเป็นแมว" แสดงว่า "ทอมเป็นสัตว์เลี้ยง" ก็เป็นจริงด้วย

เหตุผลเชิงตรรกะใช้เฉพาะกับคอมพิวเตอร์เท่านั้น มนุษย์ไม่สามารถใช้ได้