关系类比（relational analogy）在属性类比中根据关系进行的类比，即根据两组对象有某种类似关系，并且其中的组对象还有另外的关系，从而推出另一组对象也有类似的关系。

关系类比推理的形式是:

A与B和F与G之间具有类似关系R

A与B之间有关系H

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所以，F与G之间也有关系H。

如17世纪意大利科学家伽利略解释哥白尼的太阳中心说时，就曾运用关系类比。伽利略比较了木星的卫星系和太阳系一些类似关系:（1）都是一个巨大的星体同一些小得多的星体体系联结在一起。（2）所有的小成员都几乎是在一个平面上旋转。在木星系中，有一个最大的星体位于星系的中心;因此，在太阳系中也有一个体积最大的星体位于行星运动的中心。这样，他就运用关系类比推理向人们科学地说明了哥白尼的太阳中心说。