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尽管关于心理学的问题已经讨论了好几百年，但是对这些问题进行科学的调查，还只是过去一百五十年间的事情。早期心理学家依靠内省，也就是对自己意识经历的反省，来找出心理学问题的答案。这些早期心理学调查的目的是找出心理的结构。但是，在查尔斯·达尔文于1859年发表《物种起源》之后，心理学的研究范围扩大了，既包括意识的结构，也包括意识的功能。心理的结构与功能至今仍是心理学家兴趣的中心，但是用内省来研究它们，有明显的局限性。正像弗朗西斯·高尔顿爵士所指出的，它使人“成了一个无助的观察者，观察的只是大脑自动工作过程中的极细微的部分”。用威廉·詹姆斯的话来说，试图通过内省来理解心理，就好像“迅速调大煤气的气焰，看看黑暗是什么样子”。于是，当代心理学家就更喜欢把他们的理论建立在对自己感兴趣的现象(如其他人的行为)的仔细观察之上，而不是建立在对个人经历的反省之上。
1913年，约翰·华生为心理学发表了一篇行为主义的宣言，在其中他声称如果心理学要成为一门科学，那么它所依据的资料必须是可供检验的。这种对可观察的行为而不是内部(不可观察的)心理事件的注重，与一种学习的理论以及一种强调观察和实验的可信方法相联系，这种观察和实验的可信方法至今还影响着心理学。行为主义取向认为一切行为都是条件作用的结果，通过指定 刺激 、观察对刺激的 反应 就可以研究条件作用（ 刺激—反应心理学 ）。对于发生在这两者之间的 中介变量 ，早期的行为主义者认为它们并不重要，但它们后来倒变成了实验假说的主要来源。检验与此相关的假说，使得心理学家总结出了越来越复杂的关于心理结构、心理功能和心理过程的理论。
对20世纪初心理学发展有意义的另外两个影响来自 格式塔心理 学和 精神分析 。在德国工作的 格式塔 心理学家，对心理过程的构成方式有了一些有趣的发现。这些发现说明，如果我们的经历仅仅建立在外部刺激的物理属性上，那么我们的经历就和所期望的不同，结论是“整体大于各部分之和”。例如，当两盏很相似的灯依次闪亮时，我们看到的是一盏灯在两个位置之间移动(这就是电影的原理)。认识到心理过程以这种方式影响经历的性质，就为当代 认知心理学 的发展奠定了基础。认知心理学是心理学的一个分支，研究的就是这类内部过程。
西格蒙德·弗洛伊德的理论引起了心理学家对 潜意识 过程的注意。他的理论与儿童早期经历的持续影响以及理论上的心理结构有关，他把这些心理结构分为 自我 、 本我 和 超我 。 潜意识 过程包括潜在的和不能被人接受的愿望和欲望，这些过程是从梦、口误和怪癖中推断出来的，被认为对行为有一定影响。特别是潜意识冲突，它被假设为心理忧郁的主要原因。精神分析学家可以用协助人们表达这些冲突的办法来帮助缓解忧郁，并且用基于弗洛伊德著作的心理动力理论来解释病人的行为。弗洛伊德的理论建立在观察不到的心理过程之上，这种性质使该理论很难得到科学的检验。多年以来，更科学的或更具解释性的心理学分支沿着各自不同的途径，独自地发展起来了。
当代心理学今天正处在一个令人兴奋的阶段，部分原因是在一些领域，心理学分支之间的分界线正在消弭。怎么才能认识我们不能直接观察的东西，这不光是心理学要解决的问题，其他科学也有这个问题———想想物理学和生物化学吧。技术和理论的进步已经加快了这个进程，这种发展已经改变了心理学作为一门科学的性质，并将引起进一步的变化。心理学家现在能使用复杂的测量仪器、电子设备和改良的统计方法，利用电脑和信息技术中的所有设备来分析多种变量和大量的数据。把头脑当做 信息加工系统 来研究，已经使心理学家发现了更多的无法直接观察到的东西，还有介于刺激和反应之间的种种变量，比如与注意、思维和决策有关的变量。心理学家现在能把他们对这些事情的假设不仅仅建立在由内省得来的假设理论上（像早期的分析学家那样），或建立在对行为的观察上（像早期的行为主义者那样），而且建立在以上两者的综合上，他们采用了更 可信 和更 有效 的观察和测量方法。这些发展，在作为“精神生活的科学”的心理学中引起了一场革命，它们的持续发展意味着还有很多东西有待发现。