大班幼儿的思维仍然是具体的，但是明显地出现抽象逻辑思维的萌芽。5~6岁儿童能够根据概念分类。例如，在实验里对一些画有车、船、桌、椅、苹果、梨等物体的图片，5~6岁儿童能够按交通工具、家具、水果等概念进行分类。
大班幼儿在日常生活中喜欢运用他学会了的一些概念。比如有一天，孩子指着天花板下面挂着的日光灯说：“妈妈，那里有个三角形。”原来他看见悬挂日光灯的两根细链和灯管，组成了三角形。这是把概念从实物中抽象出来了。5岁以后，幼儿知道“车子”包含着“卡车”。5岁半以后，幼儿对于像“这里车子多还是卡车多”一类的问题，能够做出正确的回答，他们懂得“合起来多，分开来少”。可见，这个年龄已经掌握了部分和整体的关系，即逻辑思维的基本成分。
5~6岁儿童对因果关系也有所理解。比如，他们能够懂得物体沉浮的原因，如“针是铁的，所以会沉，火柴是木头的，就会漂”。5~6岁儿童在讲述中能运用一些“因为……所以……”之类的连词，能够连贯地、条理清楚地独立进行讲述。
针对5~6岁儿童逻辑思维的特点，可以在生活中对他们进行一些思维训练。比如，提出这样的问题：在幼儿园，吃完晚饭，小朋友们的家长都来接他们回家了，只有小宝的妈妈还没有来，他等的好着急啊！那么小宝的妈妈为什么没有来呢？又如，和妈妈一起逛商店，突然妈妈“丢了”，怎么办？还有，玩具手枪会发光，拆开来想看看，可是装不上去了，怎么办？等等。这一类的问题，即可以促进幼儿逻辑思维的发展，又可以提高幼儿的应变能力。
5~6岁幼儿思维逻辑性的发展，使他的观察和记忆水平也有提高。比如，在观察图片时，大班幼儿会进行一些逻辑推理。几个大班幼儿在观察一幅画时，对图画中描绘的季节发生了热烈的争论。一些孩子说是在夏天，因为图中男孩子穿着短裤，另一些说是秋天，因为图中女孩子穿着长衣。
5岁以后，幼儿在记忆一些具体事物时，也会自动地把它们进行分类，按类别记忆。比如，让幼儿记忆一些任意排列的物体：车子、橘子、桌子、椅子、船、梨等；大班幼儿回忆时会说成：车子、船、桌子、椅子、橘子、梨等。有的孩子还自言自语地说：还有什么水果呢？
当然6岁前儿童逻辑思维能力还是初步的。对于一些需要经过多层次分析推理的事情，他们还是力不能及。同时，由于知识经验的限制，他们推断的结论也常常发生错误。比如，一个5岁多的孩子羡慕邻居的家具，问妈妈：“为什么叔叔阿姨家的东西那么漂亮呢？”妈妈回答说：“因为叔叔阿姨刚结婚，他们的东西都是新的。”孩子接着问：“妈妈，那你和爸爸为什么不结婚呢？”
