Les teories són conjunts d'enunciats interrelacionats que defineixen, descriuen, relacionen i expliquen fenòmens d'interès. Les funcions de la teoria són la descripció dels fenòmens estudiats, el descobriment de les relacions d'aquests i dels factors causals. Les teories descriptives caracteritzen els fenòmens estudiats, les teories correlacionals o associatives estudien les relacions entre els objectes o fenòmens estudiats i les teories explicatives n'estudien els factors causals. Les teories són un marc de referència del coneixement, guien el procés de recerca i han de ser robustes (han de poder superar les proves en contra). Les teories poden diferir en l'abast; les teories de caràcter general inclouen grans conjunts de fenòmens (com a exemple, el comportament) i unes altres són específiques i el seu domini és restringit (com a exemple, la teoria de l'aprenentatge associatiu). Les teories són elaborades a partir de l'experiència personal, la intuïció i els coneixements, i les teories prèvies. La definició de teories noves requereix creativitat, esperit crític i capacitat d'innovació. Tot i això, cal verificar les teories, la coherència lògica dels enunciats i l'evidència. A més, cal comparar l'abast, precisió, parsimònia i possibilitat de contrast en les teories alternatives.

Els models són representacions simplificades dels objectes d'interès. La funció d'aquests és facilitar l'estudi de l'objecte o fenomen que representen. Els models poden ser gràfics (per exemple, els gràfics de la distribució de vots en les eleccions generals), verbals, teòrics, etc. Els models teòrics inclouen només els aspectes rellevants en un domini especificat, i no representen la totalitat de l'objecte d'estudi. La major part dels models del comportament són verbals, no obstant això, també es fan servir models estadístics.

El procés de recerca comença amb la formulació de qüestions per a les quals no tenim una explicació satisfactòria i direm que tenim un problema que cal resoldre. Exemples de problemes que interessen els psicòlegs: comparació de l'efecte d'intervencions psicològiques, prediccions del comportament basant-se en la informació que tenim de característiques psicològiques, coneixement del cicle evolutiu, etc. Situacions en què plantegen aquestes qüestions: recerca per saber si tractaments nous donen resultats millors o el diagnòstic de trastorns de personalitat, problemes organitzacionals en les empreses, etc. Tant el problema com les qüestions cal que siguen definides de manera clara i precisa.

Les hipòtesis són enunciats verificables i són explicacions provisionals de les qüestions plantejades en la investigació. Exemple: l'enunciat "el tractament X és més efectiu que el tractament Y per al trastorn d'ansietat" pot ser verificat en comparar l'efectivitat dels dos tractaments. Cal fer l'enunciat de les hipòtesis de manera que la verificació d'aquestes faça possible donar resposta a les qüestions plantejades en la investigació.