В статье анализируются проблемные вопросы криминалистического соотношения методов анализа и синтеза, выдвигается гипотеза о возможности отнесения этих общенаучных методов к парным категориям. На основании ранее предложенных автором признаков парных категорий в настоящей статье излагается теоретическое и практическое обоснование взаимосвязи анализа и синтеза в криминалистическом познании на разных уровнях — методологическом и предметно-практическом. В результате изучения следственной и судебной практики доказывается, что анализ и синтез ведут себя как тандемные феномены в процессе криминалистического познания, следовательно, являются парными категориями науки криминалистики, что имеет большое прикладное значение при расследовании уголовных дел, в том числе дел о преступлениях, совершаемых в экологической сфере, а также в ходе судебного разбирательства по делам данных категорий.