Tư duy thiết kế là một phương pháp giải quyết vấn đề, khác biệt từ các phương pháp động não khác, thông qua việc sử dụng khả năng quan sát và đồng cảm để tập trung vào nhu cầu của con người trước khi chú ý đến các ý tưởng chi tiết. Quá trình tư duy thiết kế chủ yếu xuất phát từ các phương pháp được sử dụng bởi những người thiết kế, kiến trúc sư và kỹ sư trong công việc hàng ngày của họ. Khung cảnh này được áp dụng để khám phá và phát triển các giải pháp cho các vấn đề có thể liên quan hoặc không liên quan trực tiếp đến thiết kế.

Mặc dù khái niệm này đã tồn tại trong nhiều thập kỷ, trong thời gian gần đây, IDEO, một công ty tư vấn thiết kế, đã nâng cao giá trị của nó như một phương pháp thay thế cho việc tiếp cận phân tích thuần túy khi giải quyết vấn đề. Tim Brown, chủ tịch điều hành của IDEO, định nghĩa tư duy thiết kế như sau: “Tư duy thiết kế là cách tiếp cận để giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng khả năng quan sát đến hiểu biết sâu sắc và dẫn đến các sản phẩm và dịch vụ tích cực ảnh hưởng đến cuộc sống.”

Brown và nhóm tại IDEO nhấn mạnh rằng tư duy thiết kế hiệu quả yêu cầu sự quan sát để đạt được hiểu biết sâu sắc, và hiểu biết này sau đó sẽ dẫn đến các giải pháp có tác động tích cực đối với cuộc sống xã hội. Mục tiêu chính của quá trình tư duy thiết kế là cải thiện chất lượng cuộc sống, và đây là điểm cuối cùng quan trọng của quá trình này.

Tư duy thiết kế đã chứng minh sự hữu ích của nó trong việc giải quyết vấn đề của một tổ chức cung cấp máy bơm chạy bằng sức người ở Đông Phi. Bằng cách xác định nguyên nhân khiến sản phẩm không bán được ở một số khu vực, tư duy thiết kế đã giúp tìm ra giải pháp. Tuy nhiên, chi tiết về điều này sẽ được thảo luận sau.