يدرس علم النفس المعرفي المعارف والعمليات العقلية التي تتحكم بشكل أساسي في السلوك. ويعد كل من الإدراك والتعلم والقدرة على حل المشكلات والذاكرة والانتباه واللغة والانفعال من النواحي التي تم بحثها بشكل جيد. يرتبط علم النفس المعرفي بالمدرسة الفكرية التي تعرف باسم المدرسة المعرفية والتي يطالب اتباعها بنموذج لمعالجة المعلومات المتعلقة بالوظيفة العقلية التي يتم الاستدلال عليها من خلال علم النفس الإيجابي وعلم النفس التجريبي. وعلى نطاق أوسع، يعتبر العلم المعرفي حصيلة ما توصل إليه كل من علماء علم النفس المعرفي وعلماء بيولوجيا الأعصاب والباحثين في مجال الذكاء الاصطناعي وعلماء المنطق واللغويين وعلماء علم الاجتماع. ويركز هذا العلم بشكل أكبر من العلوم السابقة على النظرية الاحتسابية والصيغ الحسابية. يمكن لهذين المجالين استخدام النماذج الاحتسابية لمحاكاة ظواهر جديدة ذات أهمية. ولأنه لا يمكن مراقبة الأحداث العقلية بشكل مباشر، فإن النماذج الاحتسابية تقدم أداة لدراسة التنظيم الوظيفي للعقل. أتاحت هذه النماذج لعلماء علم النفس المعرفي المجال لدراسة الآليات التي ترتكز عليها العمليات العقلية بعيدًا عن الأعضاء التي تحدث بها هذه الآليات ويقصد بالأعضاء في هذا الصدد المخ أو بشكل مجازي الكمبيوتر