Psykologit ja muut käyttäytymistieteilijät ovat erittäin kiinnostuneita ymmärtämään, onko ihmisillä kyky järkeillä järkevästi. Päättelyn psykologia tutkii, miten ihmiset tekevät johtopäätöksiä, miten he välittävät nämä johtopäätökset ja miten he käyttävät niitä päätöksenteossa ja ongelmanratkaisutilanteissa. Monet tutkimusalat, kuten kielitiede, psykologia, todennäköisyys ja kognitiivinen tiede, yhtyvät siihen, mitä kutsutaan päättelyn psykologiaksi. Alan tutkimus kattaa laajan kirjon aiheita, mukaan lukien älykkyys, emotionaaliset reaktiot, inhimillinen kehitys ja rationaalisuus. Näissä aiheissa tutkijat yrittävät vastata monenlaisiin kysymyksiin päättelyn ja annetun aiheen välisestä suhteesta.
Usein päättelyn psykologia on luonteeltaan prosessisuuntautunut ja kuvaava. Se selittää prosessit ihmisten ajattelun takana ja kuvaa myös tuloksia. Yksi opintoalan perustajista on Peter Wason, joka on kuuluisa ”valintatehtävistään”. Wason suunnitteli tutkimuksensa esittämään useita luonteeltaan samanlaisia rationaalisia ongelmia, joissa hänen tutkimustensa osallistujien piti tehdä valintoja ja sitten selittää, miksi he tekivät nämä valinnat. Myöhemmät tutkijat rakensivat sen jälkeen järkeilyyn liittyviä selittäviä paradigmoja yrittääkseen osoittaa, miten ihmiset järkeilevät, ja päätellä, kuinka ihmiset voivat käyttää järkeä päätelmien järkeistämiseen.
Yksi tällainen esimerkki, jonka useimmat ihmiset pitävät tuttuina, on moraalinen päättely. Tällaiset valintatehtävät voivat sisältää päätöksen siitä, onko tarkoituksenmukaista tappaa yksi henkilö suuremman määrän ihmisten pelastamiseksi. Yhdessä tehtävässä osallistuja voi “epäsuorasti” aiheuttaa yhden henkilön kuoleman estääkseen useita kuolemia, kun taas toisessa tehtävässä hän “suoraan” aiheuttaisi yhden henkilön kuoleman pelastaakseen monia. Tutkimukseen osallistujat selittävät sitten, miksi he tekivät jokaisen päätöksen. Käyttämällä kaikkien tutkimuksen osallistujien tuloksia päättelypsykologian tutkijat yrittäisivät tunnistaa päättelymallit ja henkiset prosessit, joita käytettiin tällaisten johtopäätösten tekemiseen.
Useita teorioita on syntynyt päättelyn psykologiasta ja siihen liittyvistä kognitiivisista prosesseista. Yksi suosituimmista postulaateista, että ihmiset luottavat henkisiin malleihin rakentaakseen kuviteltuja skenaarioita dilemmaksi. Toinen teoria ehdottaa, että he käyttävät sääntöihin perustuvaa henkistä logiikkaa johtopäätösten tekemiseen. Silti muut tutkijat päättelevät, että ihmiset luottavat tulosten laskemiseen todennäköisyysskenaarioihin. Vaikka ei ilman kiistoja, yksi tärkeimmistä johtopäätöksistä on usein se, että ihmiset voivat ajatella ja ajatella järkevästi, mutta usein he tekevät virheitä käytännössä.