哲学の分野では頻繁に思考実験が使われる。以下のようなものがある。

世界五分前仮説（認識論, 懐疑主義）

ヘンペルのカラス （科学哲学、論理学）

双子の地球 （言語哲学）（Twin Earth thought experiment）

シミュレーテッドリアリティ（計算機科学, 認知科学）

水槽の中の脳 （認識論, 心の哲学）

中国脳 （物理主義, 心の哲学）

チューリング・テスト （心の哲学, 人工知能, 計算機科学）

中国語の部屋 （心の哲学, 人工知能, 認知科学）

哲学的ゾンビ （心の哲学, 人工知能, 認知科学）

メアリーの部屋 （心の哲学）

スワンプマン（沼男） （アイデンティティー、心の哲学）

テセウスの船 （同一性）

コンディヤックの立像（コンディヤックは『感覚論』にて身体機関は全く人間と同じな立像［statue］に一つずつ感覚を付与するという思考実験で、自身の説の正しさを示した）

神の残骸 （宗教）（God's Debris）

原初状態 （政治学）（Original position）

社会契約説

トロッコ問題 （倫理）

臓器くじ （倫理）

ザ・バイオリニスト （倫理）（The Violinist）

計算機科学

食卓の哲学者 （計算機科学）

停止問題 （計算機科学、計算理論、計算複雑性理論）

チューリングマシン （計算機科学、計算理論）

社会科学

存在の概念がない世界（比較文化）

芸術

コンセプチュアル・アート（形式主義　ジョナサン・ボロフスキー）

その他

SF（サイエンス・フィクション）は、時に思考実験であると言われる。例えば小松左京の『日本沈没』は、「もし日本列島が沈んでしまったら、日本民族はどうなるだろう？」という着想に基づく思考実験であり、そのためには「どうやったらある程度科学的な説明のつく形で日本を沈没させることが可能か」という思考実験を重ねたものである。いわゆる「終末もの」「ロボットもの」「超能力もの」など、それぞれにそのような現象や事象が存在した場合、それが現実に、あるいは人間にどのような結果をもたらすか、という思考実験であると見られる例は数多い。

その他、ビジネスにおいて、新発明・新事業・新サービスなどの創出などにおいても、思考実験は活用される場合が少なくない。コストをかけずに、頭の中だけで試行錯誤を繰り返して最適解を導いていくことは、起業のスタートアップにおいては非常に有意義であると考えられる。

ブライテンベルグ・ビークル ⇒[1]（ロボティクス、センシング）

人類滅亡の日 （人間原理）（Doomsday argument）

出典[脚注の使い方]^ 古澤明「量子コンピュータの実現も一歩引き寄せる」『大学ジャーナル』第97巻、くらむぽん出版、2011年、3頁、 ⇒オリジナルの2017年3月23日時点におけるアーカイブ。 
^ 平凡社『百科事典マイペディア』朝日新聞社・VOYAGE GROUP、2014年。https://kotobank.jp/word/%E6%80%9D%E8%80%83%E5%AE%9F%E9%A8%93-73014#E7.99.BE.E7.A7.91.E4.BA.8B.E5.85.B8.E3.83.9E.E3.82.A4.E3.83.9A.E3.83.87.E3.82.A3.E3.82.A2。 
^ 榛葉豊『 ⇒頭の中は最強の実験室：学問の常識を揺るがした思考実験』化学同人、2012年。.mw-parser-output cite.citation{font-style:inherit;word-wrap:break-word}.mw-parser-output .citation q{quotes:"\"""\"""'""'"}.mw-parser-output .citation.cs-ja1 q,.mw-parser-output .citation.cs-ja2 q{quotes:"「""」""『""』"}.mw-parser-output .citation:target{background-color:rgba(0,127,255,0.133)}.mw-parser-output .id-lock-free a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-free a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/Lock-green.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-limited a,.mw-parser-output .id-lock-registration a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-limited a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-registration a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d6/Lock-gray-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .id-lock-subscription a,.mw-parser-output .citation .cs1-lock-subscription a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/Lock-red-alt-2.svg")right 0.1em center/9px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-ws-icon a{background:url("//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Wikisource-logo.svg")right 0.1em center/12px no-repeat}.mw-parser-output .cs1-code{color:inherit;background:inherit;border:none;padding:inherit}.mw-parser-output .cs1-hidden-error{display:none;color:#d33}.mw-parser-output .cs1-visible-error{color:#d33}.mw-parser-output .cs1-maint{display:none;color:#3a3;margin-left:0.3em}.mw-parser-output .cs1-format{font-size:95%}.mw-parser-output .cs1-kern-left{padding-left:0.2em}.mw-parser-output .cs1-kern-right{padding-right:0.2em}.mw-parser-output .citation .mw-selflink{font-weight:inherit}ISBN 978-4759815238。