Loogiset pulmapelit on suunniteltu testaamaan yksilön mielenterveyttä ja deduktiivisia päättelytaitoja. Pulmapelit voivat olla mini-mysteerejä, joissa palapelin ratkaisijalle annetaan sarja tosiasioita ja heitä pyydetään löytämään vastaus kysymykseen tai keksimään ratkaisu ongelmaan. On olemassa monenlaisia loogisia pulmapelejä, joista yksi yleisimpiä ovat logiikan arvoitukset, joissa yksilön on käytettävä vihjeitä, lauseita tai riimejä löytääkseen oikean vastauksen. Aivopyyntöjä voidaan esittää novelleina, outoina tilanteina tai matemaattisina ongelmina, ja nämä palapelit vaativat usein henkilön ajattelemaan tai näkemään asiat uudella tavalla löytääkseen oikean ratkaisun. Sudoku -palapelit ovat myös suosittuja pulmapelejä.
Loogiset arvoitukset ovat suosittuja sekä lasten että aikuisten keskuudessa ja voivat vaihdella vaikeusasteeltaan. Tämän tyyppisissä loogisissa pulmapeleissä yksilöä pyydetään ratkaisemaan ongelma tai vastaamaan kysymykseen käyttämällä kysymyksessä, lauseessa tai riimissä olevia faktoja. Yksi tunnetuimmista logiikkapalapelien arvoituksista on oltava: ”Olen mustavalkoinen ja re (a) d kaikkialla. Mikä minä olen?” Vastaus on: “Olet sanomalehti”. Monet logiikan arvoitukset käyttävät sananlaskuja, kuten yllä olevassa logiikassa. Kuullessaan arvoituksen joku saattaa olettaa, että avauslausunnon viimeinen tosiseikka viittaa johonkin, joka on punainen väri, kun se itse asiassa viittaa johonkin, joka on ”luettu”, kuten kirjaan.
Brain teasers ovat loogisia pulmapelejä, joilla on myös vahva seuraaja. Nämä palapelit voivat vaihdella vaikeuksissa melko helpoista erittäin vaikeisiin, ja ne voivat todella testata ja terävöittää ihmisen henkisiä taitoja. Yksi tunnetuista aivopetoksista on: “Jos yksi mies aina valehtelee ja yksi mies aina puhuu totuuden, mikä on helpoin tapa määrittää, mikä on kumpi?” Ratkaisu tähän aivopesuun on yksinkertainen. Kysy molemmilta miehiltä jotain, jolla on selvä vastaus, kuten “Onko kaksi plus kaksi yhtä kuin neljä?” Se, joka aina valehtelee, vastaa “ei”, kun taas se, joka aina sanoo totuuden, sanoo “kyllä”.
Sudoku -palapelit ovat erittäin suosittu loogisten pulmapelien tyyppi. Tyypillisessä Sudoku -palapelissä palapelin ratkaisija esittelee ruudukon, joka on jaettu yhdeksään riviin ja yhdeksään sarakkeeseen, jotka on edelleen jaettu yhdeksään lohkoon. Tehtävän ratkaisemiseksi yksilön on sijoitettava numero yhdestä yhdeksään jokaiseen riviin, sarakkeeseen ja lohkoon ilman toistoja; joten kun kolme on sijoitettu sarakkeeseen, muita kolmea ei voida sijoittaa samaan sarakkeeseen. Monien mielestä Sudoku -palapelit ovat riippuvuutta aiheuttavia, ja ne ovat myös hyvä henkisen harjoituksen muoto.