知識是一個人智能結構中最基本的一部分。它由間接知識和直接知識兩部分所組成。前者是別人(包括前人和同時代人)總結出來，以書籍或論文形式表現出來的知識。后者則是個人親身體驗到的，但不一定是己經成文的知識。間接知識只有經過木人親自體驗，才能轉變成直接知識。雖然兩者都是建設智能生產線的材料和原料，但是最關鍵的材料還是直接知識。間接知識處于比較外圍的地位，但卻是豐富的智慧之源。因此，我們在下面談到知識的結構時，主要指的是直接知識，至少也是木人已經有所理解的間接知識。其它的間接知識只能看作是在研究進行過程中隨時可以發掘的庫藏材料。對于這樣一個倉庫，研究人員只要掌握入庫的鑰匙和尋找的方法即可，不一定要在大腦中留下長久不滅的印象。
在談到知識的結構時，首先要考慮它的規模，并有一個粗線條的輪廓。將知識結構比作金字塔是很形象的。作為知識的金字塔既要廣，又要高。高與廣的比例屬于我們在后面討論的金字塔的效率問題，在這里主要討論它的定性結構。一個知識金字塔的建成需要以下內容:
材料知識。即相當建設金字塔的土石料，對氣象工作來說，這種材料指的是關于數學、物理、化學以及專業知識和有關研究對象的各種具體知識等。當然，材料不可能是無限的，它的范圍根據金字塔的規模而定。
結構知識。即如何使這些材料互相結合起來的知識。在軍事上，就是把多兵種組織到一個戰役中進行協同作戰的知識。也就是把多種知識綜合應用到一個具體研究課題上的知識。這個問題對于科學工作者之所以重要，是因為各學科之間有著極為復雜的分支系統，如果缺乏結構的知識就不能有效地綜合使用它們。一般的說，具有三個不同層次的結構問題。
第一層次是各門學科之間的關系問題。當前科學發展的特點之一，就是各門學科互相影響、互相滲透。例如，生物科學和環境科學的相互影響而出現生態學。生態學事實上就是一系列科學結合的結果。在生物學中有植物學、動物學、微生物學等等，在環境科學中有氣象學、水文學、土壤學等。即使一個單獨的學科，也因同其他學科的相互影響而形成一系列的分支。以氣象學而論，除了傳統的氣象學而外，還有大氣物理學、大氣化學;氣象學和農業生產的結合又形成農業氣象學;能量使用氣象學，和化學等學科相結合又形成大氣污染氣象學等。這些氣象學的分支又和國民經濟、各門社會科學之間存在著一定的關系。因此，各學科之間正在出現邊緣科學，這是當前科學發展最主要的生長帶之一。即使在一個學科的基本部分，也日益受到其它學科的影響，而在理論上、方法上都有了顯著的變化。作為一個現代的科學工作者，對學科間的相互影響，需要有一定的認識。
又如，由于大型電子計算機的出現，數學同其它學科的結合，己日益成為必然的發展趨勢。但是，數學如何同各門具體學科相結合，卻存在著許多問題。其實這些問題在生物學和物理學中早就出現過。列寧在《唯物主義和經驗批判主義))一書中曾予以深刻的分析和評論。列寧針對當時鐳的發現和電子論的提出，使一些物理學家錯誤的認定的能量不滅原理、質量不滅原理被否定，從而出現了所謂物理學危機的情況，作出唯物論將隨著科學發展而改變其形式的論斷。他指出，數學引入物理學是物理學有重大意義的發展。但是過分地強調數學，而忽略了物理過程的分析，甚至代替物理過程的分析，是產生物理唯心主義的認識論根源之一。另一根源則起源于相對主義，即否認在認識的相對性之中，還存在著絕對真理的成分。列寧的這一論述對其它自然科學的發展也是大有教益的。以氣象科學為例，由于氣象也是一種物理現象，同樣也存在著如何和數學結合的問題。一般的來說，氣象是對象，數學是手段，它們的結合應該以正確認識對象為前提。因此，必須發展二者如何相互結合的知識，才能使數學在氣象學中真正發揮其巨大的作用，使氣象科學在天氣預報等方面得到本質上的進步。