Методология теоретического исследования включает в себя общенаучные подходы (субстратный, структурный, функциональный, системный, модельный), а также общенаучные методы (абстрагирование, определение, анализ, синтез, индукция, дедукция, классификация, аналогия, моделирование, обобщение, научное объяснение). Эти компоненты методологии успешно используются в теоретических исследованиях, но с разными акцентами, в зависимости от целей и уровня теоретического обобщения.
Вместе с этим, учитывая гипотетико-дедуктивный и аксиоматико-формальный характер оперирования с абстракциями высших уровней, теоретическое исследование вынуждено прибегать к своим специфическим методам: идеализации, мысленному эксперименту, методу гипотез, гипотетико-дедуктивному и аксиоматическому методам, формализации и др.