연역(演繹, deduction)이란 이미 알고 있는 하나 또는 둘 이상의 명제를 전제로 하여 명확히 규정된 논리적 형식들에 근거해 새로운 명제를 결론으로 이끌어내는 추리의 방법이다. 연역을 일반적인 사실이나 원리에서 개별적이고 특수한 사실이나 원리를 이끌어내는 것으로 정의하기도 한다. 하지만 전제와 결론이 모두 특수 명제인 경우도 있으므로 이는 지나치게 협소한 이해라고 할 수 있다.  
 
연역은 귀납(歸納, induction)과 달리 전제와 결론의 구체적인 내용은 문제로 삼지 않으며 엄격한 논리적 규칙에 의존한다. 귀납에서 추론의 타당성은 전제와 결론을 뒷받침하는 내용에 달려 있다. 귀납적 추론은 근본적으로 관찰과 실험에서 얻은 부분적이고 특수한 사례를 근거로 전체에 적용시키는 이른바 ‘귀납적 비약’을 통해 이루어진다. 때문에 귀납에서 얻어진 결론은 일정한 개연성을 지닐 뿐이며, 사실 정보에 따라 타당성의 정도도 달라진다. 하지만 연역에서는 논리적 형식의 타당성을 갖추고 있는 한, 결론은 전제들로부터 필연성을 가지고 도출된다. 연역에서는 전제가 결론을 확립해 주는 결정적 근거가 된다. 전제가 참일 경우 그러한 전제에 의해 뒷받침되는 결론 역시 반드시 참이 되며, 전제와 결론 사이의 이러한 필연 관계는 논리적 형식과 규칙의 타당성에 근거해 성립한다.  
 
이처럼 연역은 결론의 내용이 이미 전제 속에 포함되어 있다는 점에서 진리보존적(truth-preserving) 성격을 지닌다. 연역은 전제에 없었던 새로운 사실적 지식의 확장을 가져다 주지는 못하며, 이미 전제 속에 포함되어 있는 정보를 명확하고 새롭게 도출해낼 뿐이다.  
 
하지만 연역적 추리(deductive inference)는 논리적 일관성과 체계성을 가져다 준다. 때문에 일상 생활에서도 널리 적용되어 나타난다. 어떤 행위가 옳은 것인지 아닌지를 따지는 윤리적 판단들은 대부분 연역적 방법에 기초해 나타난다. 개별 행위의 유형을 포괄하는 보편적 규범에 기초해 옳고 그름을 판단하기 때문이다. 그리고 수학의 많은 분야들도 연역적 추리에 의존한다.  
 
주어진 전제들에서 논리적인 방식으로 결론을 도출하는 연역적 추리의 방법과 절차를 논리적으로 체계화한 것이 연역법(deductive method)이다. 연역적 추론 규칙과 형식에 대한 탐구의 역사는 매우 오래되었다. 일찍이 아리스토텔레스는 삼단논법의 형식을 확립하였고, 오늘날에도 새로운 추론 규칙을 찾는 일은 논리학의 가장 중요한 과제 가운데 하나이다.  
 
연역적 추리의 방법은 하나의 전제에서 결론이 도출되는 직접추리와 2개 이상의 전제에서 결론이 나타나는 간접추리로 나뉜다. ‘대전제→소전제→결론’의 형식으로 나타나는 삼단논법이 간접추리의 전형적 형식이다. 이 때 결론의 주어 개념을 ‘소개념’, 결론의 술어 개념을 ‘대개념’, 대전제와 소전제에 공통으로 포함되어 두 전제를 연결하는 개념을 ‘매개념’이라고 한다.  
 
모든 사람은 죽는다. A → B (대전제)
소크라테스는 사람이다. C → A (소전제)