Kekeliruan formal adalah jenis kesalahan spesifik dalam argumen deduktif, dan dapat diidentifikasi dengan pemeriksaan struktur keseluruhan argumen. Argumen keliru ini berbeda dari kekeliruan informal yang sering membutuhkan analisis lebih dekat dari detail subjek. Kekeliruan formal rata-rata mungkin tampak sebagai argumen logis yang valid karena kebenaran di setidaknya salah satu premis awal, tetapi cacat sering ditemukan dalam kesimpulan argumen. Kesimpulan semacam ini dianggap tidak valid jika tidak mengikuti pola retorika yang benar dan mapan.
Agar kekeliruan dianggap formal, itu perlu terjadi dalam argumen deduktif daripada argumen induktif. Pernyataan kontribusi yang membentuk argumen semacam ini dikenal sebagai premis dalam studi retorika. Argumen deduktif dimulai dengan serangkaian premis yang mengarah pada satu kesimpulan sementara argumen induktif memisahkan premis yang berbeda dari kesimpulan awal. Premis argumen deduktif harus mengandung kebenaran sebelum kesimpulan yang valid dapat ditarik darinya. Beberapa kasus yang paling umum dari kesalahan formal dihasilkan dari kesalahan dalam logika setidaknya satu premis.
Meskipun kesimpulan dari kekeliruan formal terkadang tampak benar dan masuk akal, kesalahan teknis dalam salah satu pernyataan sebelumnya terkadang dapat menyebabkan kesimpulan yang tidak masuk akal. Sebuah kekeliruan formal yang ditemukan umumnya diberikan empat sebutan yang berbeda: benar atau salah dan valid atau tidak valid. Variasi jenis ini dapat menghasilkan argumentasi yang valid tetapi tetap tidak benar. Perubahan kecil dalam kata-kata dari argumen yang salah tetapi valid terkadang dapat menjadikannya benar dan valid. Argumen yang diubah kemudian menjadi pernyataan yang sah secara formal daripada kekeliruan formal.
Ketika jenis kesalahan dalam penalaran ini dilakukan dengan sengaja, kekeliruan yang dihasilkan kadang-kadang disebut sofisme. Beberapa argumen keliru yang disengaja ini dibuat untuk menipu pendengar dan mengarahkan penalaran mereka ke arah yang salah. Penggunaan kekeliruan formal ini sering dianggap sebagai pelanggaran etika yang juga merupakan bagian penting dari logika yang benar dan konkret. Kekeliruan formal lainnya dapat dibuat secara tidak sengaja sebagai akibat dari proses berpikir yang salah atau ceroboh karena kemampuan penalaran kritis yang terbatas. Contoh kekeliruan yang tidak disengaja ini biasanya dapat dikoreksi ketika perhatian pembicara asli diarahkan padanya.