(一) 定位說
腦功能定位說認為，人的心理功能是和腦的某一特定部位有關的。
1. 定位說始於 18 世紀德國的加爾和斯柏茲姆的顱相學，即某人有某種特點，他的大腦結構就會有相應的特點，並反映到顱骨上。顱相學缺乏科學根據，但是啟發我們：大腦的功能是分區的。
**2. 真正的定位理論的提出始於 19 世紀 60 年代對失語症的研究。** 布洛卡和威爾尼克的發現，都使人們相信，語言是有特定腦區的。
3. 加拿大醫生潘菲爾德用電刺激大腦顳葉，發現能激發人對童年經歷的回憶，支持了定位說。
(二) 整體說
1. 整體說最早由弗洛倫斯提出，他認為人的大腦是一個整體，要通過整體來發揮作用。
弗洛倫斯用局部損壞法，切除動物 (雞和鴿子) 腦的一部分進行實驗，以觀察其對動物行為的影響。結果發現，動物腦功能的喪失與切除皮層的部位無關，而與切除皮層的大小有關。
2.20 世紀初，拉什利進一步用損傷小白鼠大腦的方法，觀察對白鼠的影響，得出:
**(1) 均勢原理：** 大腦皮層的各個部位幾乎以均等的程度對學習發生影響。
(2) 總體活動原理：學習的效率與大腦受損傷的面積大小成反比，與受損傷的部位無關。
(三) 機能系統說
蘇聯神經心理學家魯利亞在治療第二次世界大戰腦受傷的傷員，以及對他們進行恢復訓練的時候發現，某一腦部位的損傷並不導致某一孤立的心理機能的喪失，而是引起某種綜合症，即一系列過程的障礙。在恢復訓練時發現，與某一腦損傷部位相聯繫的生理機能是難以恢復的，但可以進行機能的改造。因而提出機能系統說。
大腦是一個動態的結構，是一個複雜的動態機能系統。它包括:
1. 第一機能系統：動力系統 (激活系統)。
由網狀結構和邊緣系統組成。
它的基本功能是保持大腦皮層的一般覺醒狀態，提高其興奮性和感受性，並實現對行為的自我調節。第一機能系統並不對某個特定的信息進行加工，但卻提供了各種活動的背景。當這個系統受到損傷時，大腦的激活水平或興奮水平將普遍下降，並影響對外界信息的加工和對行為的調節。
2. 第二機能系統：信息接收、加工和儲存系統。
位於大腦皮層的後部，包括枕葉、顳葉和頂葉，以及相應的皮層下組織。
第二機能系統的基本作用是接受來自機體內、外的各種刺激 (包括聽覺、視覺、一般機體感覺)，實現對信息空間和時間的整合，並把它們保存下來。
它又分為:
(1) 一級區，是刺激的直接投射區，具有高度特異化的功能。此區受損，機體將失去不同的感覺能力。
(2) 二級區，是對信息進行綜合的腦區，位於 - 級區的附近，對一級區加工的信息進行綜合。此區受損，機體仍可保留初級的感覺能力，但是將產生不同程度的不識症。(3) 三級區，位於枕葉、顳葉和頂葉的交界處，作用是對信息進行空間和時間的整合，反映事物之間的關係。此區受損，機體將喪失各種同時性的空間整合能力。
3. 第三機能系統：行為調節系統。
第三機能系統包括額葉的廣大腦區，是編制行為的程序、調節和控制行為的系統。
它又分為:
(1) 一級區，位於初級運動區，在中央前回，是運動的直接投射區。由大腦發出的指令，通過它直接調節身體各部位的運動。
(2) 二級區，位於運動區的前面，主要作用是實現對運動的組織，制定運動的程序。
(3) 三級區，位於額葉的前面，主要作用是產生活動的意圖，形成行為的程序，實現對複雜行為形式的調節和控制。此腦區受到破壞時，患者將產生不同形式的行為障礙。
魯利亞認為，大腦的三個機能系統相互作用、協調活動，既分工又合作，保證了各種心理活動和行為活動的完成。
(四) 機能模塊說
20 世紀 80 年代，在認知科學和認知神經科學的研究中出現了機能模塊說，該學說認為，人腦在結構和功能上是由高度專門化並相對獨立的模塊組成的，這些模塊的結合是實現認知功能的基礎。這一理論得到了認知神經科學研究成果的支持。
(五) 神經網絡學說
該學說認為，各種心理活動，特別是一些高級複雜的認知活動，都是由不同腦區協同活動構成的神經網絡來實現的，這些腦區可以經由不同神經網絡參與不同的認知活動，並在這些認知活動中發揮不同的作用。
這些腦區組成的動態神經網絡構成了各種複雜認知活動的神經基礎。格奇溫德是較早使用神經網絡觀點來描述語言產生的一位神經科學家。