每个人的行动决策思想来源都是对现实的认识与判断，大数据思维能使我们在决策过程中打破原有思维框架的局限。以数据为基础的决策有两个步骤：利用庞大的数据量对事物作出理解和判断，而后作出行动决策。
决策者的价值观会影响行动决策，人们对事物的理解和判断亦受制于自身思维框架的局限。物理学家在分析一个实验时，会很自然地应用物理定律来思考、理解和判断。所用的概念和语言也会有强烈的物理特征；社会科学家在面对一件事物时，首先也会优先从人际关系、社会地位、历史背景、社会效益等方面去分析。所用的概念和语言皆带有社会人文特征。理论工作的和实际工作的思维框架也有较大差异：前者重视逻辑性、系统性，而后者更重视时间性和可行性。即使是同行业的人，也会因年龄、经历、环境、学历的不同而产生不同的思维。
当相似的现象或信息涌入不同人类个体的大脑时，它会被不同的思维网路过滤、不同的思维方式处理，最后产生对同一现实的不同解读。若缺乏思维框架，我们无法对事物产生个人的理解与判断。但思维框架本身又产生了针对个人认知方面的一个难以逾越的局限。
大数据思维的特点，是让海量数据碰撞，分析数据并寻找相关性，一点一点打破原有思维局限。比如，美国一家零售商在对海量的销售数据处理中发现，每星期五下午的啤酒和婴儿尿布销量同时上升。在不断观察与分析中得出原因：在星期五下班时间，很多青年男子要买啤酒以度周末，而这时妻子会打电话提醒丈夫在回家路上为孩子买尿布。发现这个相关性后，零售商选择在货架上把啤酒和尿布放在一起，方便年轻的爸爸购物，结果大大提高了这两样产品的销售额。
大数据思维可以产生城市管理的新方法。自美国大使馆每天公布PM2.5指数以后，城市空气污染的问题得到了国家各大政府和公民的重视。使PM2.5检测数据的采集成为了环境保护和管理的一个重要任务。如果统计学家照原有思维框架设计及检测数据采集，他将从统计学原理出发，在市区中具代表性的不同地点定时采集，上报数据。结果大多具有数据量有限，费用高，检测覆盖率和准确率低等弊端。某市环保部门应用大数据思维，考虑将上万个手持检测仪发放给散居各处的市民进行检测活动，并通过手机上传数据。通过手机定位，环保部门可以确定每个数据的测量地点和时间，大大提高了数据采集的覆盖面和精确度。
大数据思维也可以对历史数据的分析提供新方法。美国的国会图书馆正在进行藏书数码化的活动。该活动能使通过电脑搜索关键词，分析相关字条和数据将会变得非常容易，读万卷书可能只是几小时的“小任务”。美国匹兹堡大学公共卫生学院将记录在各处的美国自1888年以来有关传染病发生和死亡的多元、碎片、海量的数据收集、整理并数码化。通过大量数据的建模和分析，把具有一百多年的历史“死”数据活化，建立了1888至2010年来，有关美国50多种传染病的电子数据档案库。该学员用大量的历史数据证明了疫苗的发明和使用避免了一亿以上的美国人死于传染病。
大数据思维最具价值的其实还是帮助各大商业机构开创新的商业模式。不论是在美国出现的Uber，还是后来中国兴起的滴滴出行，都是基于大数据思维产生的经典020（网上网下完美结合）新型商业模式。现代智能手机的普及，使实时定位、数据传递及信息沟通成为了可能。它为乘客和司机之间的数据交换提供了一个崭新的平台，改变了传统的电话叫车与路边招车的方式，降低了沟通成本和空驶率，极大地节省了司机乘客双方的资源和时间，并且产生了源源不断的乘车交易和时间地点的电子数据，它们不断的被记录，使最终能够统计出每个乘客的出行习惯。数据科学家可通过对海量数据的分析寻找特定规律，以提高和改进乘客出行的体验，发现新的商机，推出新的服务，提高市场的竞争力。
大数据思维的核心是提供一种意识：我们已经生活在一个无处没有互联网的世界。互联网将各种电子设备联为一体，数码化的数据在这个庞大的网上不断地传递、储存和积累。数码化数据因为其能被选择性高速处理的特性，已经成为新型的、甚至是最有价值的生产资料。矿物可以冶炼成金属、原油可以提炼出汽油，如何将数据加工成信息、产生智能、解决过去无法解决的问题，开创新的管理和商业模式，产生新价值，是对我们的挑战。而迎接这一挑战的第一步，就是要懂得和理解大数据思维。
