数学中的概念、法则、性质、公式、公理、定理以及由其内容所反映出来的数学思想和方法都属于数学知识的范畴。数与式、方程（组）、不等式（组）、函数等，这些是关于纯粹数的知识；平面几何、立体几何是关于纯粹形的知识；而解析几何主要体现的是关于数形结合的知识。
现代认知心理学通常把知识分为陈述性知识和程序性知识两大类。
数学中的概念、法则、性质、公式、公理、定理等是陈述性知识，这些是能够直接陈述的，是关于“是什么”“为什么”的知识，其获得主要靠理解和记忆。
数学思想和方法作为数学知识的组成部分，是程序性知识，反映一套办事（解决问题）的操作步骤，是关于“怎么做”的知识，其获得主要靠学习者的实践活动和体验。数学思想和方法是随着数学的产生和发展而发展的，反过来又可以促进数学的发展；与具体的数学内容紧密关联，在教学过程中要注重提炼和渗透。在中学数学教学中，基本数学思想包括：用字母表示数的思想、函数与方程思想、数形结合思想、分类思想、转化与化归思想、特殊与一般思想、有限与无限思想、偶然与必然思想等；基本数学方法包括：换元法、消元法、配方法、因式分解法、待定系数法、数学归纳法、参数法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法等。