合情推理是一種根據已有的事實和正確的結論，通過觀察、分析、比較、聯想，再進行歸納和類比，從而提出猜想的推理過程。
這種推理方式常依賴於個人的經驗和直覺，是一種非邏輯的思維形式。合情推理在數學中有著廣泛的套用，主要包括歸納推理和類比推理。歸納推理是由部分到整體、由個別到一般的推理過程，通過某類事物的部分對象具有的某些特徵來推斷該類事物的整體對象都具有這些特徵；類比推理則是由特殊到特殊的推理過程，通過兩類對象之間的相似特徵和已知的一類對象的特徵來推斷另一類對象也具有這些特徵。合情推理的結論通常需要進一步的驗證和證明，以確保其正確性。