Os problemas lógicos incluem quebra-cabeças numéricos como sudoku, quebra-cabeças espaciais como nonogramas e problemas baseados na linguagem, como "cavaleiros e patifes" e "raciocínio lateral". Todos esses quebra-cabeças apresentam ao solucionador de problemas uma situação e um conjunto de regras e exigem dedução lógica.
Os quebra-cabeças de cavaleiros e patifes sempre seguem um formato semelhante. Normalmente, o solucionador de problemas é apresentado a dois indivíduos, um cavaleiro que sempre diz a verdade e um patife que sempre mente, e deve determinar qual é qual. A resposta é deduzida de uma declaração feita por um indivíduo. Por exemplo, você conhece Bob e Carl. Bob diz: "Nenhum de nós é patife." Nesse caso, Bob é o patife, porque sua declaração contradiz as regras do quebra-cabeça e, portanto, deve ser uma mentira. Este é um exemplo fácil, mas existem centenas de outros quebra-cabeças de cavaleiros e patifes, além de variações que incluem três indivíduos ou permitem que o solucionador de problemas faça a um indivíduo uma única pergunta sim /não.
Outro tipo de quebra-cabeça lógico é chamado de quebra-cabeça do pensamento lateral. Esses quebra-cabeças exigem a capacidade de pensar "de lado", o que significa ver além dos significados literais ou implícitos de palavras e conceitos. Por exemplo, a polícia responde a uma denúncia dizendo que um suspeito de assassinato chamado Charles está jogando pôquer em uma determinada casa. A polícia entra na casa e vê um piloto, um carpinteiro, um bombeiro e um mecânico jogando pôquer. Sem falar, eles prendem imediatamente o bombeiro. Como eles sabiam? A resposta é que pilotos, carpinteiros e mecânicos podem ser mulheres, mas bombeiro é homem. Observe também que o problema não usa o termo "bombeiro". Esse problema exige que ignoremos a implicação de que pilotos, carpinteiros e mecânicos são homens. Tal como acontece com o quebra-cabeça dos cavaleiros e patifes, existem inúmeros quebra-cabeças do pensamento lateral.
