Las incursiones iniciales en la psicolingüística fueron en gran medida empresas filosóficas, debido principalmente a la falta de datos coherentes sobre cómo funcionaba el cerebro humano.

La investigación moderna hace uso de la biología, la neurociencia, la ciencia cognitiva y la teoría de la información para estudiar cómo el cerebro procesa el lenguaje.

Existen varias subdisciplinas; por ejemplo, a medida que las técnicas no invasivas para estudiar el funcionamiento neurológico del cerebro se extienden cada vez más, la neurolingüística se ha convertido en un campo por derecho propio.

La psicolingüística abarca los procesos cognitivos que permiten generar una oración gramatical y significativa a partir del vocabulario y las estructuras gramaticales, así como los procesos que permiten comprender enunciados, palabras, textos, etc.

La psicolingüística del desarrollo estudia la capacidad de los bebés y los niños para aprender el lenguaje, generalmente con métodos experimentales o al menos cuantitativos a diferencia de las observaciones naturalistas como las realizadas por Jean Piaget en su investigación sobre el desarrollo de los niños.

La psicolingüística es de naturaleza interdisciplinaria y es estudiada por personas en una variedad de campos, como la psicología, la ciencia cognitiva y la lingüística.

Hay varias subdivisiones dentro de la psicolingüística que se basan en los componentes que forman el lenguaje humano.