彩塑和壁画题材之一。现存实物有北凉第275窟，北魏第259，257，437窟共五身。壁画隋代继续出现。
    思惟菩萨即释迎牟尼成佛前，沉思解脱生老病死痛苦时的形象。其服饰、动态、位置、环境有定式:头戴三珠宝冠，上身袒裸，肩披长巾，胸挂樱路或项圈，腰围羊肠裙，践足。取坐姿，右腿上屈平置左膝，上身略前倾，右肘置膝，右手以指支颐，俯首下视，作沉思状。都位于上层完，第275，259窟在两侧壁上层列完，第257，437窟在中心塔柱两侧向面上层完，第275窟的二身在双树龛内，表示树下思惟，其他窟全在阙形龛内。第257窟中心柱南向面上层完的思惟菩萨是代表作。

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    半跏思惟菩萨以一手托腮、一手抚腿、头略低垂的姿势来表示思惟，称为“思惟相”；而一足垂下，一足屈盘其上，表现人物的轻闲悠然、洒脱自在的坐姿，则称为“半跏坐”，两者结合起来称为“半跏思惟”。半跏思惟像源自于公元二至三世纪时印度西北的犍陀罗，兴盛于中国南北朝时期，为中国佛教艺术中重要的造像内容之一，主要代表意涵为悉达多太子或弥勒菩萨。半跏思惟像在中国发展的进程，从早期样式化的生硬造型，一方面接受外来形式的影响，一方面又融入民族的传统理念，开始佛像民族化的进程。到北魏中晚期，佛像已完全汉化、南朝化，面容肢体等细节处理更加圆顺，身材更为修长结实，且着日常生活的汉式褒衣博带，衣裙褶纹重迭繁富，极富韵律及装饰意味，更具中国风貌。东、西魏以后，佛像朝独立自主的风格发展，因此对立体佛像的各部细节均能予以全面的关注与照应，更能表现出躯体结实的美感与肌肤弹性的润泽，衣纹线条趋向简洁明畅。北齐与北周的造像，延续前期风格，再加以创新，尤其北齐的思惟像雕刻，几乎达到空前完美的境界。面容五官更为细致玲珑，身躯圆健，比例匀称，衣纹疏简概括，具有抽象式的图案表现。这一时期在造像题材的广度和对造像表现个性的深度上，都较之前代有着较大的突破。
    半跏思惟菩萨是表现菩萨求取“悟道”之意，即尚未达于究竟解脱之地，故示以一手托腮、一手抚腿以及一足盘上、一足下垂之思惟坐姿，以有别于佛陀结跏趺坐来表示其已达究竟解脱；以凡圣兼具的双重面向，显示一个在世俗与涅盘间努力精进以及慈悲与智慧并行兼修的菩萨特性。此造像在中国固有文化的激发下，揉和了全新的创意，发展出更丰富深远的精神风貌，展现不同于原始半跏思惟像的面向。不论从“形式”或“节奏”来看，思惟菩萨像所表现的是生命内部最深的动，是至动而有条理的生命情调。这个“动”的意涵，透过似动非动的手足姿态，即定静思惟的方式，表达着一种抽象的心理变化以及精神升华的过程，是由凡转圣的比喻。所以，半跏思惟之恣既是菩提智慧的显现，也是慈悲宏愿的实践，它体现着一个“自觉觉他”的菩萨身行。单纯的手足姿态却充满着深邃的精神内蕴，直接指向人性最深处的自我实相之探索，以具体的“色”相表达抽象的“空”观，以简约的形式传达空净的美感，半跏思惟菩萨由此构成了佛教美学的相反相成的奇观，并体现了中国民族的审美趣味和理想。