Nazariy tadqiqotlar ilmiy muammoni (vazifani) yechish bo’yicha ilgari surilgan gipotezani mavjud qonunlar, nazariyalardan foydalanib analitik yechimiga erishishni ko’zda tutadi. O’rganilayotgan voqelik, hodisa yoki jarayonni ifodalovchi kattaliklarni tadqiqot obyektiga ta’sir ko’rsatuvchi boshqariluvchi va boshqarilmaydigan faktorlar ta’sirida o’zgarish qonunlarini, parametrlarini analitik usulda aniqlash orqali erishiladi. Texnik obyektlarda olib borilayotgan nazariy tadqiqotlarda tadqiqotdan ko’zlangan maqsad va o’rganilayotgan voqelik, hodisa yoki jarayonni xususiyatlariga ko’ra turli modellardan foydalaniladi.