Tư duy là đối tượng nghiên cứu và tác động của nhiều khoa học như sinh
lý học hoạt động thần kinh cao cấp, tâm lý học, lôgích học, điều khiển học,
triết học, sáng tạo học... Tâm lý học nghiên cứu quá trình suy nghĩ của cá
nhân để trả lời các câu hỏi: Tại sao ý nghĩ của cá nhân lại nảy sinh; nó diễn
ra và phát triển như thế nào? Nói cách khác, tâm lý học nghiên cứu các quy
luật diễn tiến của quá trình suy nghĩ cá nhân. Về thực chất, đấy là các hiện
tượng tâm lý của cá nhân tìm kiếm, phát hiện, tổ chức lại và biến đổi thông
tin, chủ yếu, dưới dạng ngôn ngữ (hiểu theo nghĩa rộng), với mục đích có
được những thông tin mới, đem lại ích lợi (thỏa mãn các nhu cầu) cho cá
nhân đó.
Trong tâm lý học, có một cách phân loại tư duy đơn giản, mang tính quy
ước, khá phổ biến, thành ba loại: 1) Tư duy trực quan–hành động; 2) Tư duy
trực quan–hình ảnh và 3) Tư duy từ ngữ–lôgích hay còn gọi là tư duy trừu
tượng (lý thuyết) bằng các khái niệm dưới dạng ngôn ngữ.
Tư duy trực quan–hành động là loại tư duy giải quyết vấn đề thông qua
các hành động. Đây là loại tư duy được tổ tiên chúng ta ngày xưa, những
đứa trẻ trước bốn tuổi hiện nay thường dùng và có ở một số loài động vật.
Ví dụ, để biết chu vi một mảnh đất nào đó, ý nghĩ nảy sinh trong đầu những
người sơ khai được thực hiện ngay bằng việc đi và đếm số bước chân.
Tương tự, trẻ em muốn biết có cái gì bên trong đồ chơi của mình, thường
đập, bẻ gãy, tháo chúng. Tư duy trực quan–hình ảnh ở dạng đơn giản xuất
hiện chủ yếu ở lứa tuổi từ 4 đến 7. Mối liên hệ tư duy với các hành động
không còn trực tiếp chặt chẽ như trước. Lúc này, đứa bé không cần phải
hành động (ví dụ, không cần phải dùng tay sờ, lật qua lật lại... đối tượng) mà
vẫn có những ý nghĩ trong đầu về đối tượng đó dưới dạng các hình ảnh trực
quan. Tuy nhiên, đứa bé còn chưa thực sự suy nghĩ bằng các khái niệm theo
đúng nghĩa của nó. Trên cơ sở tư duy trực quan–hành động và tư duy trực
quan–hình ảnh, đứa trẻ đi học tiểu học, được phát triển dần tư duy dưới dạng
các khái niệm trừu tượng. Việc nắm và sử dụng thành thạo các khái niệm
của các môn khoa học, học trong trường, có ý nghĩa to lớn trong việc phát
triển trí tuệ của học sinh. Ba loại tư duy nói trên cần được sử dụng một cách