Теоретический уровень исследования предполагает проникновение в сущность изучаемого, раскрытие его внутренней структуры, источников происхождения, механизмов развития и функционирования. Назначение теоретического поиска в объяснении существования фактов и связей между ними, в выявлении возможностей их преобразования. Теоретические методы не оказывают непосредственного влияния на многообразие наблюдаемых фактов, однако позволяют обнаруживать в фактах скрытые закономерности, общее, необходимое, существенное, понять взаимовлияние определяющих развитие факторов.

К теоретическим методам исследования относятся: анализ педагогической литературы, архивных материалов, документации и продуктов деятельности; праксимические методы (анализ процесса практической деятельности; хронометрия, профессиография, метод независимых характеристик); анализ и синтез; индукция и дедукция; классификация; аналогия; сравнение; построение гипотез; прогнозирование, проектирование, моделирование, сравнительно-исторический метод и другие.

Дадим характеристику некоторым методам этой группы.

Анализ – метод научного исследования, представляет разложение предмета на составные части. В свою очередь, синтез – метод научного исследования, представляет соединение полученных при анализе частей в нечто целое.

Методы анализа и синтеза в научном творчестве взаимодействуют между собой.

Анализ и синтез применяется на стадии лишь поверхностного (первого среза) ознакомления с объектом. Эти методы дают возможность познать явления, но для проникновения в его сущность они недостаточны.

С методами анализа и синтеза теснейшим образом связаны методы абстрагирования и конкретизации. 

Под абстрагированием понимают мысленное отвлечение какого-либо свойства или признака предмета от других его признаков, свойств, связей. Это делается для того, чтобы глубже изучить предмет, изолировать его от других предметов и от других свойств, признаков.

Метод конкретизации по своей логической природе противоположен абстрагированию. Он заключается в мысленной реконструкции, воссоздании предмета на основе вычлененных ранее абстракций.

Восхождение от абстрактного к конкретному, направленное на воспроизведение развития и его источников, является особым диалектическим методом познания. Метод восхождения от абстрактного к конкретному необходим как для познания сложных процессов, так и для такого изложения результатов познания, которое позволило бы наиболее адекватно воспроизвести развитие и функционирование сложных объектов.

Сложность, неисчерпаемость, бесконечность объекта педагогического исследования заставляет для проникновения в его суть, в его внутреннюю структуру и динамику искать более простые аналоги для исследования. Более простой по структуре и доступный изучению объект становится моделью более сложного объекта, именуемого прототипом (оригиналом). Открывается возможность переноса информации, добытой при использовании модели, по аналогии на прототип. В этом сущность одного из специфических методов теоретического уровня – метода моделирования. 

Особым видом моделирования, основанного на абстрагировании, можно считать мысленный эксперимент. 

Индукция - метод, при котором происходит систематизация научных знаний, полученных в результате опытных практических действий. Эмпирическое научное знание приводит в итоге к теоретическому знанию, что представляет собой определение общих положений из известных частных мнений, полученных также в результате опытных практических действий, т. е. путь исследования от частного к общему.

Дедукция - метод исследования, при котором выделяется определение одного главного положения из существующих нескольких положений. Данные положения и утверждения принимаются учеными как истинные, основанные на принципах закономерности и последовательности, т. е. это путь исследования от общего к частному, процесс логического вывода.

Сравнительно-исторический метод представляет собой способ сравнения исторических формаций и явлений в результате исторического развития. Используя данный метод, следует обращать внимание на диалектическое единство логического и исторического принципов. В данном случае именно логическое начало определяет суть исторического метода познания, без которого данный метод познания является только фактографическим описанием процессов.

Теоретические методы исследования – необходимы для определения проблем, формулирования гипотез и для оценки собранных фактов. Теоретические методы исследования связаны с изучением литературы: трудов классиков по вопросам человекопознания; общих и специальных работ по педагогике; периодической психолого-педагогической печати; справочной педагогической литературы и методических пособий по педагогике и смежным наукам.

Изучение литературы даёт возможность узнать, какие стороны проблемы уже достаточно изучены, по каким ведутся научные дискуссии, что устарело, а какие вопросы ещё не исследованы.

Работа с литературой предполагает использование таких методов, как: составления библиографии – составление перечня источников, отобранных для работы в связи с исследуемой проблемой; реферирование – сжатое изложение основного содержания работы; конспектирование – ведение более детальных записей, основу которых составляют выделение главных идей и положений работы; аннотирование – краткая запись общего содержания книги или статьи; цитирование – дословная запись выражений, фактических или цифровых данных, содержащихся в литературном источнике.