Badania nad krytycznym myśleniem reprezentują szeroką etykietę, którą można zastosować do dowolnej liczby sytuacji lub informacji w danym scenariuszu. Kilka podkategorii istniejących w tych badaniach obejmuje konceptualizację, zastosowanie i analizę wraz z syntezą lub oceną informacji. W niektórych przypadkach badania krytycznego myślenia mogą wykorzystywać wszystkie te techniki lub tylko kilka, w zależności od scenariusza. Ponadto nie wszystkie osoby mają odpowiednie umiejętności lub przeszkolenie do prowadzenia pewnych badań podczas krytycznego myślenia. Istnieje wiele badań, które definiują tego typu umiejętności — i nie tylko — w celu zrozumienia, jak można używać krytycznego myślenia.
Konceptualizacja informacji w badaniach nad myśleniem krytycznym ogólnie odnosi się do tworzenia lub rozwijania określonych pomysłów. Nie oznacza to, że pojawia się zupełnie nowy sposób myślenia lub czysto oryginalna myśl; oznacza to po prostu, że łączy poprzednie informacje w skoncentrowaną myśl. Następnym krokiem po konceptualizacji jest zastosowanie, co oznacza, że jeśli zajdzie taka potrzeba, wprowadzamy swoje myśli w czyn. Ponownie, nie wszystkie skonceptualizowane myśli wchodzą w rzeczywisty użytek; tylko myśli lub badania, które wymagają działania, przechodzą do fazy stosowania tych badań.
Analiza i synteza w badaniach nad krytycznym myśleniem są również powiązane, podobnie jak konceptualizacja i zastosowanie informacji. Analiza odnosi się po prostu do badania danych lub informacji wcześniej przygotowanych przez inną stronę. Przeglądanie wielu różnych pomysłów lub myśli może pomóc zebrać duże dane i zredukować je do podstawowej formy lub najważniejszych fragmentów. Aby zsyntetyzować dane, umieszcza się je w grupach lub reorganizuje duże zbiory danych, które mogą nie mieć wcześniejszej organizacji. Ponownie, związek między tymi dwoma pojęciami w zakresie badań nad myśleniem krytycznym pojawia się, gdy dana osoba musi przeanalizować informacje, a następnie zsyntetyzować je w przydatny raport lub badanie.
Ocena informacji często ma związek z innymi rodzajami badań nad myśleniem krytycznym. Gdy dana osoba tworzy raporty — albo poprzez konceptualizację i zastosowanie, albo analizę i syntezę — konieczna może być ocena końcowa. Ta ocena może być dokonana z niemal dowolnego powodu lub celu i jest oparta na informacjach lub dodatkowych danych odkrytych w procesie badania krytycznego myślenia. W niektórych przypadkach ocena danych może pochodzić z zewnętrznego źródła, które może zweryfikować informacje. Sugestie ze źródeł zewnętrznych mogą pomóc wzmocnić raport końcowy lub dostarczyć wskazówek, w jaki sposób można stworzyć lepsze badania krytycznego myślenia do wykorzystania w przyszłości.