Psicholingvistika yra tyrimas, kaip žmonės įgyja, interpretuoja ir naudoja kalbą. Tyrimas apima ir psichologinius, ir neurobiologinius veiksnius. Kaip sritis, ji išaugo iš tarpdisciplininio darbo tokiose srityse kaip kognityvinė psichologija, neuromokslai, taikomoji kalbotyra ir informacijos teorija.
Kalbininkas ir socialinis kritikas Noamas Chomsky buvo psicholingvistikos pradininkas, teigdamas, kad visi normalūs žmonės turi įgimtą kalbos gebėjimą ir kad visos žmonių kalbos turi bendrą pagrindinę struktūrą, žinomą kaip universali gramatika. Tai tiesiogiai meta iššūkį elgesio mokymosi teorijoms, kurios teigia, kad kalba nėra įgimta, o išmokstama žingsnis po žingsnio mėgdžiojant ir sustiprinant. Tai nuolatinė diskusija.
Kalbos įsisavinimas yra svarbi psicholingvistikos potemė ir dažniausiai buvo tiriama mažiems vaikams, kurie mokosi savo gimtosios kalbos. Antrosios kalbos mokymasis taip pat yra šios srities studijų tema, nagrinėjant tokius klausimus, kaip vaikams mokytis antrosios kalbos yra lengviau nei daugumai suaugusiųjų. Taip pat kyla klausimas, kodėl žmonėms, kuriems nėra gimtoji, gali kilti sunkumų atskirti ir ištarti tam tikrus garsus, reikalingus prasmingam kalbėjimui jų antrąja kalba, kai jų gimtojoje kalboje nėra arba jų nėra.
Kalbos suvokimas yra dar vienas psicholingvistikos dėmesys ir susijęs su tuo, kaip žmonės supranta ir apdoroja kalbą realiuoju laiku. TRACE modelis yra kalbos suvokimo teorija, kurioje skirtingų apdorojimo vienetų sąveika leidžia žmonėms apdoroti kalbą, kai jie ją girdi. Kompiuterinis TRACE modelio modeliavimas buvo sukurtas ir naudojamas norint patikrinti, kaip žmonės apdoroja kalbą, ypač fonemos lygmeniu – mažiausiu reikšmingu garso vienetu.
Neurolingvistika yra sritis, glaudžiai susijusi su psicholingvistika, ypač orientuota į smegenų fiziologines reakcijas, susijusias su kalba. Šios srities mokslininkai naudoja smegenų vaizdavimą ir kitus neuromokslu pagrįstus metodus, kad ištirtų teorijas, kurios daugiausia kyla iš psicholingvistikos ir teorinės lingvistikos. Neurolingvistikoje svarbūs ir afazijų tyrimai. Afazijos yra kalbiniai trūkumai, pavyzdžiui, prarandamas gebėjimas sudaryti nuoseklius ir prasmingus sakinius, kaip Wernicke afazijos atveju, atsirandantis dėl smegenų pažeidimo.
Psicholingvistiniai tyrimai pritaikyti ir kitose srityse. Tai apima skaitymo ir rašymo studijas edukacinėje psichologijoje, kaip gyvūnai susieja garsą su prasme tiriant gyvūnų kalbą, ir dirbtinio intelekto sistemų kūrimą kompiuterių moksle. Ji ir toliau vystosi kaip sudėtinga, tarpdisciplininė studijų sritis.