Doğrudan gözlenemeyen zihinsel süreçler olarak algılanan hatırlama, düşünme, problem çözme, karar verme, dil, öğrenme, hüküm verme gibi konuların geniş anlamda incelenmesidir. Böylece davranışların altında yatan nedenler hakkında yorum yapabilme olanağı sağlanmış olur. Bilişsel psikoloji, insanların bilgiyi anlamalarını, saklamalarını ve ihtiyaç duyulduğunda tekrar bilgilerini geri çağrılmaları vb. konularla ilgilenir.
