Характерной чертой теоретического познания является то, что субъект познания имеет дело с абстрактными объектами. Поскольку теоретическое знание отражает общие и существенные стороны множества явлений,
составляющих абстрактный объект, лишенный наглядности и других чувственных характеристик, то теоретическое знание нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть отдельно взятыми опытными данными. Эмпирический опыт может посеять только сомнение или усилить уверенность исследователя, обеспечить его ориентированность и направленность, предоставить отправную точку отсчета познания.
Теоретическое знание характеризуется системностью. Если отдельные эмнирические факты могут быть приняты или опровергнуты без изменения всей совокупности эмпирического знания, то в теоретическом знании изменение отдельных элементов знания влечет за собой изменение всей системы знания.
Теоретическое знание, отражая сущность абстрактного объекта, замещающего определенную совокупность явлений, дает более глубокую картину познаваемой реальности, чем чувственный образ эмпирического знания.
И наконец, теоретическое знание связано не с данными эмпирического опыта, а с определенными философскими принципами и идеями. Общность, системность и абстрактность теоретического знания сближают его с философским знанием. Вместе с тем теоретическое знание отличается от философского большей конкретизацией, что позволяет ему ориентироваться на философское знание и подпитываться эмпирическим знанием.
Теоретическое знание требует и своих приемов (методов) познания, ориентированных на проверку гипотез, обоснование принципов, построение теории. В решении этих вопросов хорошо себя зарекомендовали: идеализация и формализация; аксиоматический метод; гипотетико-дедуктивный метод; единство исторического и логического, а также многие другие специальные методы построения логических и математических систем.