Кант резко противопоставил два возможных способа мышления: аналитическое и синтетическое. Первое сводится к экспликации того содержания, которое уже имеется в понятиях, но явным образом не выражено. Такого рода мышление не порождает нового знания. Плодотворное мышление, создающее знание, может быть лишь синтетическим. Синтетическое мышление, предполагающее применение категорий к чувственности, может быть как априорным (математика, постулаты чистого естествознания), так и соединением априорных и эмпирических компонентов (мышление в естествознании, в обыденной жизни).
Логический позитивизм как современная разновидность эмпиризма тоже строго различает аналитическое и синтетическое мышление. Однако с точки зрения этой концепции априорное и аналитическое мышление совпадают. Логика и математика как дедуктивные априорные дисциплины не являются знанием, а некоей особой разновидностью языка. Синтетическое мышление совпадает с эмпирическим, фактуальным. Результаты последнего выражаются посредством языка, в том числе языка математики.
У. Куайн показал, что не существует строгой дихотомии аналитических и синтетических высказываний и, следовательно, аналитического и синтетического мышления. Поэтому элементы синтетического мышления есть в дедуктивных дисциплинах (которые поэтому не могут рассматриваться как чисто априорные), а элементы аналитического мышления — в фактуальных науках.