理气篇和心性篇，作为理学范畴体系的两个基本部分，分别从天和人、客体和主体两方面建立了宇宙论和人性论的范畴网，但这两部分并不是各自孤立存在的，事实上二者构成了主、客体的对应关系。二者既有根本的统一性，又有对立的一面。如何解决这种对立即人的“异化”，重新实现统一，就成为理学范畴论所要解决的另一个重要问题。这就出现了以“知行”为中心内容的认识论和方法论范畴。
如前所说，心性篇从多层次说明了人的本质以及人在宇宙自然界的中心地位，同时也指出了人的现实存在的异在性、局限性，不管这种异在性是内在的还是外在的，主观的还是客观的。人要实现自己的本质，恢复自己的本性，达到和自然界的统一，就必须经过一系列自我认识、自我实践和自我修养的过程，这正是知行篇各范畴所要解决的问题。
因此，知行篇构成整个理学范畴系统不可缺少的环节，也是完成理学范畴系统的重要步骤和方法，它们起着连接人和自然界、主体和客体的中介作用，是一些中介范畴。如果没有这个环节，理学范畴系统是不能完成的。这就是理学家为什么比以前任何哲学都更加重视认识论和方法论的原因。
知行篇广泛地涉及人和自然、主体和客体的关系问题，因而也就涉及一般的认识论问题。理学家提出“格物”、“穷理”之学，就包含着较多的认识论思想，不承认这一点，是不符合事实的。理学家正是通过主客体的认识关系，达到人和自然界的合一。这里既有价值论，又有认识论；既有道德理性，又有认知理性，毋宁说是二者的结合和统一，在一定程度上表现了对理性思维的重视。大多数理学家认为，要自觉地认识和实践“性理”，就必须穷究“物理”，认识客观事物，是认识人性的重要方法。把认识论和价值论，认知理性和道德理性结合起来，这本是理学范畴论的一大特色，在方法问题上表现得更加明显。
但是，如果过分夸大理学的认识论思想，以为理学家都很重视认知理性，很重视逻辑概念的分析，并建立了系统的认识论学说，那显然是缺乏根据的。因为这根本就不是理学家所要解决的中心课题。理学家虽然普遍重视认识论问题，有的甚至比较深入地考察了认识过程以及主体的认识结构和功能（如朱熹、王夫之等人），但由于理学的根本目的是实现人性的自觉，实现人的自我价值，因此所谓认识，归根到底是一种反思型的自我认识；所谓实践，归根到底也是自我实现的道德实践。
这就是说，理学从根本上说，是一种道德实践哲学。它虽然有一套思辨的范畴体系，但最终都要落在实践上，并通过实践而得到实现。就是说，“天人合一”的最高境界只有在自我实践中才能实现。因此，理学家固然讲“物理”，讲“格物”、“穷理”，但这些都是为其“性理”之学服务的，是认识和实践道德理性的方法，并没有把认识客观自然界作为自己的主要任务，也没有把认识理性作为人性的重要内容，因而不可能发展出独立的认识论学说，更没有促进实证科学的发展。在理学家看来，如何认识人之所以为人以及如何做人，如何实现人性的自觉，达到理想境界，实现和自然界的和谐统一，这才是最重要的，认识论之所以必要，也正因为它是实现这个基本任务的途径和方法。正是在这一点上，理学把认识论和人性论统一起来了。
在这组范畴中，“知行”居于中心地位，起主导作用，其他范畴都围绕“知行”而展开。这里所谓“知行”，主要指道德人性的自我认识和实践，但随着理学范畴的发展，也包括一般的认识和实践。理学家通过讨论“知”、“行”及其关系，提出了道德理性的自觉和认识的主体能动性问题。理学中的主体能动思想，在这里得到了充分发展，同时也表现了它的严重缺点。
关于知，理学家提出“德性”和“见闻”两种知识，前者指先验的道德知识，被认为是最高层次的真理认识；后者指经验的事实知识，即外在的关于客观事物的认识。在经验知识中又包括社会伦理知识和自然界的物理知识。关于两种知识的关系，理学家有不同理解和评价，因而展开了争论。有的把二者对立起来，只强调前者而否定后者。有的则力图把二者统一起来，以后者为前者的必要条件；后来的王畿把知（德性）和识（见闻）从性质上作了区分，认为二者不能相混，表现了实践理性和认知理性的分化；而王廷相等人则根本否定有所谓“德性之知”，强调一切知识都来自经验。这些都表现了认识论上的发展和分化。
关于如何获得知识，理学家普遍提出了“格物致知”和“穷理”的方法。这是理学方法论的重要范畴。但正是在这个问题上，发生了较大分歧。其中，程朱派主张在事事物物上“穷理”以尽心中之知；王阳明则主张推致心中之知于事事物物；王夫之既主张“格物穷理”以明心中之知，同时又提出认识事物以获得客观知识的重要思想。这些主张反映了不同的思想倾向，但都承认有先验的道德知识，并以此为最后归宿。
从范畴学讲，知行篇不同于理气篇和心性篇，前者分别从主客体两方面阐述了自然界和人的存在、实体及其属性和功能，是关于存在的范畴；知行篇则是连接主体和客体的中介范畴，它不仅具有方法论的意义，而且表现了以自我实现为中心的主体能动性的特点。
知行关系问题同理气、心性关系一样，是理学家讨论的重要问题，它随着理气、心性关系的演变而演变，同时又推动了其他范畴的发展。大体说来，在北宋理学建立时期，一般都重视知，在知之中更强调德性之知，在方法上更重视穷理以尽性和“省察”功夫，以二程的“知先行后说”为代表。在南宋理学体系完成时期，知行并重并开始强调行，主张格物与致知，德性与见闻不可偏废，“涵养”与“省察”互相交养，以朱熹的“知行相须互发”说为代表。到明中期，更加强调实践而把知行统一起来，方法上则提倡“致知”以“正物”，更重视“涵养本源”而把本体和功夫统一起来，以王阳明的“知行合一说”为代表。明清之际，随着“经世致用”思想的发展，普遍重视实践并出现了颜元的“践履”之学。认识论进一步向实用方面发展，成为这一时期的重要特点。“格物致知”说也有新的突破和进展，开始注意自然科学方法并引进西方“质测”之学，以王夫之的“知行并进说”为代表。与此相联系，心性修养论在不同程度上受到了批判。这是一个转变时期。方法论的变化，反映了理学范畴体系整体结构的某些变化，但是却没有也不可能出现新的范畴体系。
在认识方法上，理学家普遍运用了分析和综合，演绎和归纳，逻辑推理和非逻辑的直觉、顿悟，尤其运用了辩证的认识方法。但是，从总体上说，理学认识论是经验综合型的直观认识，而不是逻辑演绎型的理智认识；它主张自我反思型的直觉体验，缺乏向外扩散的理智分析。
既然理学认识方法以直觉顿悟、直观体验为其根本特点，那么，它的任务就不是认识客观的自然界，而是解决人和自然的关系。也就是通过自我认识，实现自我超越，达到“天人合一”的理想境界。无论是周敦颐的“思通”，张载的“穷神知化”、“穷理尽性”，还是程颢的“先识仁体”、“反身而诚”，都是为了“尽性以至于命”的性命合一之学。程颐、朱熹的“格物致知”说，虽重视“即物而穷其理”，但最终却是靠“豁然贯通”以发明心中之“全体大用”，实现“心理合一”。至于陆九渊的“反思”、“立大本”，王阳明的“致良知”、“正心诚意”，更是以直接体认和实践道德自律，实现“天人合一”为目的。直到罗钦顺、王夫之的格物致知说，唯物地解决了主体同客体的关系问题，强调对物理的认识，向客观认识论前进了一大步，但其最终结果仍然是明心中之理以实现主客体的价值关系。事实说明，以“天人合一”为目的和总体架构的理学认识论，必然是重直觉重体验，也必然是返回到内心的自我反思。这种认识论，对于道德理性的自我觉悟以及实现人和自然界的和谐一致，提出了很多重要的思想，但是对于发展人的认知理性，认识和改造客观世界，却没有提出有力的论证和说明。
这里还要提出“涵养与省察”、“敬与静”等范畴，它们不仅是从主体意识的层次上进行自我修养的重要方法，而且反映了理学方法论的重要特点，“涵养”即直接体验和培养心性本原，“省察”则是随时随事察识物理以发明“本心”。“静”既是本体存在，又是修养方法，即在静坐中排除一切杂念，体验心性本原；“敬”则是贯彻动静始终，自我专一、自我控制的重要方法。理学家对此虽有不同侧重和运用，但都承认这是实现自我完成的根本方法，其特点是表现了自主性和自觉性。理学认识论必须和这些方法结合起来，才能完成其使命。