Mantıksal bir varsayım, sağlam mantığı ve destekleyici kanıtları izleyen bir varsayımdır. Ayrıca, varsayımı yanlış yapan değişkenlerin bulunmadığını da kabul eder.
Mantıklı bir varsayım örneği, "Güneş yarın sabah doğacak" şeklindedir. Güneş her zaman doğmuştur, yükselen güneşin hareketi rastgele değildir ve yakın gelecekte güneşin doğmasını önleyebilecek bilinen hiçbir faktör yoktur. Ancak, mantıksal varsayımlar hala yanlış olabilir. Örneğin, bir kişi kapısında bir çizik duyarsa, kedi olduğunu varsaymak tamamen mantıklı olabilir, ancak başka bir şey olabilir.