Psikoloji veya Ruh bilimi, içgüdüsel davranışları ve zihni inceleyen bilimdir. Bilinçli ve bilinçsiz olayların yanı sıra daha çok duygu ve düşüncenin incelemesini içeren Psikoloji, çok kapsamlı bir bilimsel alandır. Bu alanda uzman olan ve aynı zamanda bilgi araştırması yapanlara psikolog denir. Psikologlar, beyinin ortaya çıkan özelliklerini ve ortaya çıkan özelliklerle bağlantılı tüm fenomenleri anlamaya çalışırlar ve bu şekilde daha geniş nöro-bilimsel araştırmacı grubuna katılırlar. Psikoloji bilimi, bir sosyal bilim olmasına rağmen aynı zamanda doğa bilimleri olarak da kategorize edilebilir. Özellikle beyin biyolojisi bilgisini oldukça kullanır ve geliştirir.

Bilişsel bilim, zihin ve zekânın işleyişini ele alan, zeki sistemlerin dinamiklerini ve yapılarını araştıran disiplinler arası bir yaklaşımdır. Çok geniş bir alanı kapsamasından ötürü bilişsel bilim alanında çalışan araştırmacıların bilişsel psikoloji, dil bilimi, sinir bilimi, yapay zekâ, antropoloji ve felsefe gibi alanlarda temel bilgilere sahip olması beklenir.

Uyku, bilincin değiştiği ve duyusal etkinliğin belirli bir dereceye kadar azaldığı, bilinçli zihinsel etkinliğin durduğu bir haldir. Uykuda kas ve çevre ile etkileşim azalır. Uyku, uyaranlara tepki verme yeteneği açısından uyanıklıktan farklı olsa da aktif beyin kalıplarını içerir ve bu da onu koma veya bilinç bozukluklarından daha duyarlı yapar.

Bilinç, genel olarak, insanda farkındalığın, duygunun, algının ve bilginin merkezi olarak kabul edilen yetidir. Zihnin kendi içeriklerinin farkında olduğu, içebakış yoluyla bilinen, duyumları, algıları ve anıları ihtiva eden bölümüdür.
- Kişinin kendisine, yaşantılarına, çevresine, öteki kişilere, bir bütün olarak içinde yaşadığı dünyaya ilişkin farkındalığı, yaşanan deneyimlerden kendiliğinden doğan kendinin farkında olma görüngüsü;
- Öznenin duygularına, algılarına, bilgilerine ve kavrayışlarına bağlı olarak kendini anlama, tanıma ya da bilme yetisi;
- Bilme edimi ile bilinen içerik arasındaki ilişkiyi her ikisini de içerecek biçimde bir üst düzeyde kurabilme becerisi;
- Acı çekme, isteme, bekleme, düş kırıklığına uğrama, korkma gibi belli bir nesnesi bulunan bütün “geçişli” yaşama edimlerini olanaklı kılan ana ilke;
- Düşünen öznenin kendisine dönerek, kendisini kendi düşünceleri ile kavraması, kendisine bir başkası olarak dışarıdan bakabilmesi durumu;
- “İçebakış” yoluyla zihnin kendi deneyimlerinin gerçekliğini kavrama edimi;
- Zihinsel yaşamın geçmiş duyumları, algıları, bilgileri bellekte tutma yeteneği;
- Kişinin kendi içinde yaşadıklarına ya da dışarıda olup bitenlere yönelik incelmiş sezgisi, bütün yaşadıklarına ilişkin genel görüşü;
- Üzüntü, sevinç, hüzün gibi tek tek yaşantı durumlarına ilişkin kendilik izlenimleri, şeylerin kişiye nasıl göründüğüne yönelik görüngübilimsel yaşantılar bütünü.
Özgür irade veya erkin irade, kişinin eylemlerini, arzu, niyet ve amaçlarına göre kontrol altında tutabilme ve belirleme gücüdür. Kişinin belli eylem ya da eylemleri gerçekleştirmede sergilediği kararlılık; belli bir durum karşısında, gerçekleştirilecek olan eylemi, herhangi bir dış zorlama ya da zorunluluk olmaksızın, kararlaştırma ve uygulama gücü; eyleme neden olan eylemi başlatabilen yetidir. İnsanın liberteryen mânâda bir erkin iradeye sahip olup olmadığı hâlen bir tartışma konusudur.

Roger Wolcott Sperry, bölünmüş beyin çalışmalarıyla ünlü bir nöropsikologtur. Bu çalışmalar sayesinde David Hunter Hubel ve Torsten Nils Wiesel ile birlikte 1981 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazanmıştır.
Bilişsel psikoloji, düşünme, hissetme, öğrenme, anımsama, karar verme, dil, problem çözme ve yargılama gibi zihinsel süreçlerin en geniş anlamda incelenmesidir. Yani bilişsel psikologlar insanların bilgiyi anlama, saklama ve bilincine geri getirmeleriyle ilgilenirler. Bilişsel psikologlar zihinsel süreçlerin incelenebileceğine ve incelenmesi gerektiğine inanırlar. Her ne kadar bilişsel süreçler doğrudan gözlenemeseler de, davranışlar gözlenebilir ve bu davranışların altında yatan bilişsel süreçler hakkında çıkarımlar yapılabilir.

İnsan beyni, insan sinir sisteminin merkezi organıdır ve omurilikle birlikte merkezi sinir sistemini oluşturur.

Nörobilim, sinir sistemini inceleyen disiplinlerarası bir bilim dalıdır. Nöronların ve nöral devrelerin temel özelliklerini anlamayı hedefleyen bu bilim dalı, bu amaçla fizyoloji, anatomi, moleküler biyoloji, gelişim biyolojisi, sitoloji, matematiksel modelleme ve psikolojiyi birleştirir. Öğrenme, bellek, davranış, algı ve bilincin biyolojik temelinin anlaşılması Eric Kandel tarafından biyolojik bilimlerin "nihai zorluğu" olarak tanımlanmıştır.
Görsel algı çevredeki objelerin görülebilir spektruma yansıttığı ışığı kullanarak çevreyi yorumlayabilme yeteneğidir. Bu, etrafı ne kadar net görmeyi ifade eden görsel keskinlikten farklıdır. Bir kişi 20/20 vizyonu olsa bile görsel algısal işleme ile ilgili problemler yaşayabilir.

Hesaplamalı nörobilim, teorik bilgilerden oluşan bir bilgisayar bilimi alanıdır.Beyin ve sinir sistemini oluşturan yapıların çalışma mekanizması açısından işlevler görmektedir. Nörobilim; bilişsel bilim ve psikolojinin çeşitli alanları elektrik mühendisliği, bilgisayar bilimi, matematik ve fizik ile ilişkilendiren, disiplinler arası bir bilimdir.

Sinirdilbilim, sinir dil bilimi, beyin dil bilimi ya da nörolinguistik; insan beyninde dil kavraması, üretimi ve edinilmesini denetleyen sinirsel mekanizmalara ilişkin çalışmaları kapsayan akademik alandır. Disiplinlerarası bir alan olarak sinir dil bilimi; sinir bilimi, dil bilimi, bilişsel bilim, iletişim bozuklukları ve nöropsikoloji gibi dallardan yöntemler ve teorilerden faydalanır. Birçok farklı geçmişi olan sinir dil bilimi araştırmacıları, bu alana çeşitli deneysel tekniklerin yanı sıra büyük oranda farklılık gösteren teorik bakış açıları getirmiştir. Sinir dil bilimi dalında yapılmış çalışmalar ağırlıklı olarak ruh dil bilimi (psikolinguistik) ve kuramsal dil biliminden kaynaklanan modellerin kullanımıyla şekillendirilmiş ve beynin ruh ile kuramsal dil bilimi dallarında dilin üretimi ve kavrayışı için şart olduğu önerilen işlemleri nasıl uyguladığını araştırmaya odaklanır. Sinir dil bilimcileri, beynin dil ile ilgili bilgileri işleme almak için kullandığı işlevbilimsel mekanizmaları araştırır ve afaziyoloji, beyin görüntüleme, elektrofizyoloji ve bilgisayar modellemesini kullanarak dilbilimsel ve ruhdilbilimsel teorileri değerlendirirler.
Fizyolojik psikoloji, kontrollü deneylerde insan dışı hayvan deneklerin beyinlerinin doğrudan manipülasyonu yoluyla sinirsel algı ve davranış mekanizmalarını inceleyen davranışsal sinirbilimin bir alt bölümüdür. Bu psikoloji alanı beyin ve insan davranışlarını incelerken ampirik ve pratik bir yaklaşım gerektirir. Bu alandaki çoğu bilim insanı, zihnin sinir sisteminden kaynaklanan bir fenomen olduğuna inanmaktadır. Fizyolojik psikologlar sinir sisteminin mekanizmaları hakkında çalışarak ve bilgi edinerek insan davranışı hakkında birçok gerçeği ortaya çıkarabilirler. Biyolojik psikolojideki diğer alt bölümlerin aksine, psikolojik araştırmanın ana odağı beyin-davranış ilişkilerini tanımlayan teorilerin geliştirilmesidir.
Nöroantropoloji, kültür ve beyin arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.
Bilişsel nörobilim, odak noktası mental süreçlerde görev alan beyindeki sinirsel bağlantılar olmak üzere, genel anlamda bilişin altında yatan biyolojik süreçleri inceleyen bilim alanıdır. Bilişsel aktivitelerin beyindeki sinirsel devreler tarafından nasıl etkiilendiği veya kontrol edildiği sorularını ele alır. Bilişsel nörobilim, hem nörobilim hem de psikolojinin bir dalıdır ve davranışsal nörobilim, bilişsel psikoloji, fizyolojik psikoloji ve duyuşsal nörobilim gibi disiplinlerle örtüşür. Bilişsel nörobilim, bilişsel bilimdeki teorilere, nörobiyoloji ve hesaplama modellemesine dayanan kanıtlara dayanır.
Psikoloji temel bilimi, psikoloji alanında yapılan araştırmaların bazıları, uygulanan psikolojik disiplinlerde yapılan araştırmalardan daha "temel" dir ve doğrudan bir uygulaması yoktur. Psikoloji içerisindeki temel bilim yönelimini yansıttığı düşünülen alt disiplinler arasında biyolojik psikoloji, bilişsel psikoloji, nöropsikoloji vb. alt dallar sayılabilmektedir. Bu alt disiplinlerdeki araştırmalar, metodolojik titizlik ile karakterizedir. Psikolojinin temel bilim olarak kaygı, davranış, biliş ve duyguların altında yatan yasaları ve süreçleri anlamaktır. Temel bilim olarak psikoloji, uygulamalı psikoloji için bir temel sağlar. Uygulamalı psikoloji, aksine, temel psikolojik bilimlerin ortaya koyduğu psikolojik ilkelerin ve teorilerin uygulanmasını içerir; bu uygulamalar zihinsel ve fiziksel sağlık ayrıca eğitim gibi alanlarda sorunların üstesinden gelmeyi veya refahı artırmayı amaçlamaktadır.

Çince Odası Argümanı, dijital bir bilgisayarın –ne kadar zeki ya da insansı davranışlar sergilerse sergilesin– bir “zihne”, “anlayışa” ya da “bilince” sahip olamayacağını savunur. Filozof John Searle tarafından “Minds, Brains, and Programs” adlı makalesinde öne sürülen bu argüman ilk kez 1980 yılında Behavioral and Brain Sciences dergisinde yayınlanmıştır. Çince Odası olarak bilinen düşünce deneyinin merkezini oluşturduğu argüman, yayınlandığı günden itibaren oldukça tartışılmıştır.

Algı felsefesi, algısal deneyimin doğası ve algısal verilerin durumuyla, özellikle de dünya hakkındaki inançlar veya dünya hakkındaki bilgilerle nasıl ilişkili olduklarıyla ilgilidir. Herhangi bir açık algı açıklaması, çeşitli ontolojik veya metafizik görüşlerden birine bağlılığı gerektirir. Filozoflar, nesnelerin algılarının ve bunlarla ilgili bilgi veya inançların bireyin zihninin yönleri olduğunu varsayan içselci açıklamaları ve bunların bireyin dışındaki dünyanın gerçek yönlerini oluşturduklarını belirten dışsalcı açıklamaları birbirinden ayırır. Son zamanlardaki felsefi çalışmalar, tek görme paradigmasının ötesine geçerek algının felsefi özelliklerini genişletmiştir.
Uyanıklık, bireyin bilinçli olduğu ve dış dünyaya tutarlı bilişsel ve davranışsal tepkiler verdiği, günlük olarak yinelenen bir beyin durumu ve bilinç durumudur. Uyanık olmak, beyne gelen çoğu dış girdinin nöral işlemden dışlandığı uyku halinin tersidir.

Bilincin zor problemi, zihin felsefesinde, insanların ve diğer organizmaların neden ve nasıl niteliklere, fenomenal bilince veya qualia'ya sahip olduğunu açıklamaktır. Bu problem, fiziksel sistemlerin sağlıklı bir insana ayırt etme, bilgiyi bütünleştirme, izleme, dinleme ve konuşma gibi davranışsal işlevleri neden ve nasıl yerine getirme yeteneği verdiğini açıklayan 'kolay problemlerle' tezat oluşturmaktadır. Her bir fiziksel sistem, sadece fenomenin temelini oluşturan "yapı ve dinamiklere" bakılarak açıklanabildiğinden, kolay problemler fonksiyonel açıklamalara, yani mekanizmaya dayalı ya da davranışsal açıklamalara elverişlidir.