知识是一个人智能结构中最基本的一部分。它由间接知识和直接知识两部分所组成。前者是别人(包括前人和同时代人)总结出来，以书籍或论文形式表现出来的知识。后者则是个人亲身体验到的，但不一定是己经成文的知识。间接知识只有经过木人亲自体验，才能转变成直接知识。虽然两者都是建设智能生产线的材料和原料，但是最关键的材料还是直接知识。间接知识处于比较外围的地位，但却是丰富的智慧之源。因此，我们在下面谈到知识的结构时，主要指的是直接知识，至少也是木人已经有所理解的间接知识。其它的间接知识只能看作是在研究进行过程中随时可以发掘的库藏材料。对于这样一个仓库，研究人员只要掌握入库的钥匙和寻找的方法即可，不一定要在大脑中留下长久不灭的印象。
在谈到知识的结构时，首先要考虑它的规模，并有一个粗线条的轮廓。将知识结构比作金字塔是很形象的。作为知识的金字塔既要广，又要高。高与广的比例属于我们在后面讨论的金字塔的效率问题，在这里主要讨论它的定性结构。一个知识金字塔的建成需要以下内容:
材料知识。即相当建设金字塔的土石料，对气象工作来说，这种材料指的是关于数学、物理、化学以及专业知识和有关研究对象的各种具体知识等。当然，材料不可能是无限的，它的范围根据金字塔的规模而定。
结构知识。即如何使这些材料互相结合起来的知识。在军事上，就是把多兵种组织到一个战役中进行协同作战的知识。也就是把多种知识综合应用到一个具体研究课题上的知识。这个问题对于科学工作者之所以重要，是因为各学科之间有着极为复杂的分支系统，如果缺乏结构的知识就不能有效地综合使用它们。一般的说，具有三个不同层次的结构问题。
第一层次是各门学科之间的关系问题。当前科学发展的特点之一，就是各门学科互相影响、互相渗透。例如，生物科学和环境科学的相互影响而出现生态学。生态学事实上就是一系列科学结合的结果。在生物学中有植物学、动物学、微生物学等等，在环境科学中有气象学、水文学、土壤学等。即使一个单独的学科，也因同其他学科的相互影响而形成一系列的分支。以气象学而论，除了传统的气象学而外，还有大气物理学、大气化学;气象学和农业生产的结合又形成农业气象学;能量使用气象学，和化学等学科相结合又形成大气污染气象学等。这些气象学的分支又和国民经济、各门社会科学之间存在着一定的关系。因此，各学科之间正在出现边缘科学，这是当前科学发展最主要的生长带之一。即使在一个学科的基本部分，也日益受到其它学科的影响，而在理论上、方法上都有了显著的变化。作为一个现代的科学工作者，对学科间的相互影响，需要有一定的认识。
又如，由于大型电子计算机的出现，数学同其它学科的结合，己日益成为必然的发展趋势。但是，数学如何同各门具体学科相结合，却存在着许多问题。其实这些问题在生物学和物理学中早就出现过。列宁在《唯物主义和经验批判主义))一书中曾予以深刻的分析和评论。列宁针对当时镭的发现和电子论的提出，使一些物理学家错误的认定的能量不灭原理、质量不灭原理被否定，从而出现了所谓物理学危机的情况，作出唯物论将随着科学发展而改变其形式的论断。他指出，数学引入物理学是物理学有重大意义的发展。但是过分地强调数学，而忽略了物理过程的分析，甚至代替物理过程的分析，是产生物理唯心主义的认识论根源之一。另一根源则起源于相对主义，即否认在认识的相对性之中，还存在着绝对真理的成分。列宁的这一论述对其它自然科学的发展也是大有教益的。以气象科学为例，由于气象也是一种物理现象，同样也存在着如何和数学结合的问题。一般的来说，气象是对象，数学是手段，它们的结合应该以正确认识对象为前提。因此，必须发展二者如何相互结合的知识，才能使数学在气象学中真正发挥其巨大的作用，使气象科学在天气预报等方面得到本质上的进步。