Psichologai ir kiti elgesio mokslininkai labai domisi, kaip suprasti, ar žmonės sugeba racionaliai mąstyti. Mąstymo psichologija tiria, kaip žmonės daro išvadas, kaip jie pateikia šias išvadas ir kaip jas naudoja priimdami sprendimus ir spręsdami problemas. Daugelis studijų krypčių, tokių kaip kalbotyra, psichologija, tikimybių ir pažinimo mokslai, susilieja su tuo, kas vadinama samprotavimo psichologija. Tyrimai šioje srityje apima platų spektrą temų, įskaitant intelektą, emocines reakcijas, žmogaus vystymąsi ir racionalumą. Šiose temose mokslininkai bando atsakyti į įvairius klausimus apie samprotavimo ir pateiktos temos ryšį.
Dažnai samprotavimo psichologija yra orientuota į procesą ir aprašomojo pobūdžio. Jame paaiškinami procesai, kuriais remiantis žmonės samprotauja, ir aprašomi rezultatai. Vienas iš studijų srities įkūrėjų yra Peteris Wasonas, garsėjantis „atrankos užduoties“ tyrimais. Wasonas suplanavo savo tyrimą, kad pateiktų kelias racionalias dilemas, panašias į savo pobūdį, kai jo tyrimo dalyviai turėjo pasirinkti ir paaiškinti, kodėl jie taip pasirinko. Vėliau tyrėjai sukūrė aiškinamąsias paradigmas, susijusias su samprotavimu, bandydami parodyti, kaip žmonės samprotauja, ir padaryti išvadas, kaip žmonės gali panaudoti protą išvadoms racionalizuoti.
Vienas iš tokių pavyzdžių, kuriuos dauguma žmonių žino, yra moralinis samprotavimas. Tokios atrankos užduotys gali apimti sprendimą, ar tikslinga nužudyti vieną žmogų, siekiant išgelbėti daugiau žmonių. Vienoje užduotyje dalyvis gali „netiesiogiai“ sukelti vieno asmens mirtį, kad išvengtų kelių mirčių, o kitoje užduotyje jis ar ji „tiesiogiai“ sukeltų vieno asmens mirtį, kad išgelbėtų daugelį. Tada tyrimo dalyviai paaiškintų, kodėl priėmė kiekvieną sprendimą. Naudodamiesi visų tyrimo dalyvių rezultatais, samprotavimo psichologijos tyrinėtojai bandytų nustatyti samprotavimo modelius ir psichinius procesus, naudojamus tokioms išvadoms padaryti.
Atsirado keletas teorijų, susijusių su samprotavimo psichologija ir susijusiais pažinimo procesais. Vienas iš populiariausių postulatų, kad žmonės remiasi psichikos modeliais, kad sukurtų įsivaizduotus scenarijus į dilemą. Kita teorija siūlo, kad jie naudotųsi taisyklėmis pagrįsta psichine logika, kad padarytų išvadas. Vis dėlto kiti tyrinėtojai daro išvadą, kad žmonės, norėdami apskaičiuoti rezultatus, remiasi tikimybių scenarijais. Nors ir be ginčų, viena iš pagrindinių dažnai daromų išvadų yra ta, kad žmonės gali ir mąsto racionaliai, tačiau dažnai praktikoje daro klaidų.