هناك عدة سمات مميزة للتفكير العلمي، منها:
1- الاهتمام بالوقائع والأدلة: حيث يهتم المفكرون العلميون بجمع البيانات والوقائع المتعلقة بالموضوع الذي يدرسونه والتحليل الدقيق لها.
2- الاعتماد على الطريقة العلمية: حيث يستخدم المفكرون العلميون الأساليب والمناهج العلمية المعتمدة في التحقق من الفرضيات والتنبؤات.
3- الاستنتاج الدقيق: حيث يهتم المفكرون العلميون بالتوصل إلى استنتاجات دقيقة وصحيحة بناءً على الأدلة والبيانات.
4- الكشف عن العلاقات: حيث يقوم المفكرون العلميون بالكشف عن العلاقات المختلفة بين الوقائع والظواهر وتفسيرها وفهمها.
5- النظرة الشمولية: حيث يستخدم المفكرون العلميون نظرة شمولية واسعة لفهم الموضوع الذي يدرسونه والتأثيرات المتعلقة به.