В основі формалізації лежить уявлення і вивчення будь-якої змістовної області знання (наукової теорії, міркування та ін.) У вигляді формальної системи, створення узагальненої знаковою моделі деякої предметної області, що дозволяє виявити її структуру та закономірності протікають в ній процесів шляхом операцій зі знаками.
Під формалізацією розуміється особливий підхід в науковому пізнанні, який полягає у використанні спеціальної символіки, що дозволяє відволіктися від вивчення реальних об'єктів, від змісту описують їх теоретичних положень і оперувати замість цього деяким безліччю символом (знаків).
Для побудови будь-якої формальної системи необхідно:
а) завдання алфавіту, т. е. певного набору знаків;
б) завдання правил, за якими з вихідних знаків цього алфавіту можуть бути отримані «слова», «формули»;
в) завдання правил, за якими від одних слів, формул даної системи можна переходити до інших слів і формулами (так звані правила виводу).
В результаті створюється формальна знакова система у вигляді певного штучної мови. Важливою перевагою цієї системи є можливість проведення в її рамках дослідження якого-небудь об'єкта чисто формальним шляхом (оперування знаками) без безпосереднього звернення до цього об'єкта.
Інша гідність формалізації полягає в забезпеченні стислості і чіткості запису наукової інформації, що відкриває великі можливості для оперування нею
Математичні опису різних об'єктів, процесів є яскравим прикладом формалізації. При цьому використовується математична символіка не тільки допомагає закріпити вже наявні знання про досліджуваних об'єктах, явищах, а й виступає свого роду інструментом в процесі подальшого їх пізнання.
Але розширюється використання формалізації як методу теоретичного пізнання пов'язано не тільки з розвитком математики. У хімії, наприклад, відповідна хімічна символіка разом з правилами оперування нею стала одним з варіантів формалізованого штучної мови. Все більш важливе місце метод формалізації займав в логіці у міру її розвитку. Праці Лейбніца поклали початок створенню методу логічних обчислень. Останній привів до формування в середині XIX в. математичної логіки, яка в другій половині нашого століття зіграла важливу роль у розвитку кібернетики, в появі електронних обчислювальних машин, в рішенні задач автоматизації виробництва і т. д.
Мова сучасної науки істотно відрізняється від природного людського мови. Він містить багато спеціальних термінів, виразів, в ньому широко використовуються засоби формалізації, серед яких центральне місце належить математичної формалізації. Виходячи з потреб науки, створюються різні штучні мови, призначені для вирішення тих чи інших завдань.
Формалізовані штучні мови не володіють гнучкістю і багатством мови природного. Зате в них відсутній багатозначність термінів (полісемія), властива природним мовам. Вони характеризуються точно побудованим синтаксисом (встановлює правила зв'язку між знаками безвідносно їх змісту) і однозначною семантикою (семантичні правила формалізованого мови цілком однозначно визначають співвіднесеність знакової системи з певною предметною областю). Таким чином, формалізована мова має властивість моносемічності. Всі безліч створених і створюваних штучних формалізованих мов входить в мову науки, утворюючи потужний засіб наукового пізнання.
Створення якогось єдиного формалізованого мови науки не представляється можливим. Навіть досить багаті формалізовані мови не задовольняють вимогу повноти, т. Е. Деякий безліч правильно сформульованих пропозицій такого мови (в тому числі і справжніх) не може бути виведено чисто формальним шляхом всередині цієї мови. Дане положення випливає з результатів, отриманих на початку 30-х років XX століття австрійським логіком і математиком Куртом Геделем.
Формалізовані мови не можуть бути єдиною формою мови сучасної науки, бо прагнення до максимальної адекватності вимагає використовувати і неформалізовані системи. Але в тій мірі, в якій адекватність немислима без точності, тенденція до зростання формалізації мов усіх і особливо природних наук є об'єктивною і прогресивною.