心智模型是周遭世界的一种表征，体现出客观世界、阐释世界与预想世界不同部分的关系，以及人们对于自身行为与结果之间的直观知觉与心理模拟。心智模型能够有助于塑造用户行为，并能够通过个体表征与主客体关联预测想象的符号化形式，达成任务，并形成解决问题的办法。心智模型是某种内在符号，同时也是连接深度影响认知、推理与决策的外在事实和假想。

心智模型是用于解释个体为现实世界中某事所运作的内在认知历程。这是一种外在现实的内部标志或表示方法，被假设于大部分的认知心理学。

心智模型起源于认知科学领域，1943年K.克雷克（Kenneth Craik）在《解释的性质》（The Nature of Explanation）中首次提出该概念，用以表示体现承载外部现实与自身可能行为的“小规模模型”，影响人们认识世界、解释世界、面对世界。可用来尝试不同的选择、得出最好的结论、利用过去事件的知识来处理现在和未来。

认知心理学家P.J.莱尔德（Philip Johnson-Laird）对心智模型进行了系统的研究，并以心智模型为基础提出演绎推理的新方法。莱尔德认为心智模型是个体为了了解和解释他们的经验所建构的知识结构，该模型受限于个体关于他们经验的内隐理论。由于人脑的容量有限，客观世界中的部分言语事件不可能完全以具体的方式映现在人脑中，需要借助人脑的抽象能力，因此，心智模型并非外部世界的完全模拟，它的结构简单许多。莱尔德认为心智模型的主要作用是使人们能够形成推论或做出预测，理解所发生的现象，并采取行动或控制措施。

1986年，苏珊（Susan）在的论文《认知科学与科学教育》（Cognitive Science and Science Education）中提出：心智模型是指一个人对某事物运作方式的思维过程，即人对周遭世界的理解。其基础是不完整的现实、过去的经验甚至直觉感知。有助于形成人的动作和行为，影响人在复杂情况下的关注点，并确定解决问题的方法。

对上述各个领域学者的心智模型概念进行总结，心智模型可理解为以下几类。

①依靠自身的教育、经验、外部环境、他人的影响，形成的对外部系统的信念体系与知识结构。

②心智模型是外部世界的内部表征，但并非完整的映像，而是具有相似性和抽象化。

③心智模型指导产生行为反馈。

④心智模型的形成是不断发展的过程，随着与外部世界的交互调整、优化。

①不完整性：人们对于现象所持有的心智模型大多都是不完整的。

②局限性：人们执行心智模型的能力受到限制，个体心智模型的变化发展受结构本身的渗透性所限制。只有当个体内部模式结构允许个体关注这个刺激时才发生学习行为。

③不稳定性：人们经常会忘记所使用的心智模型细节，尤其是当该细节（或整个系统）在一段时间内没有被使用时。

④边界模糊性：类似的机制、操作经常会相互混淆。

⑤简约性：人们会多做一些可以透过心智规划而省去的行动。

⑥差异性：体现在人与人之间心智模型具有差异性，对相同事件的解释或预测有不同的方式。

⑦相似性：依照对事件的描述、解释和预测方式的相似程度，可以推断人与人之间心智模型的相似性。两个经历着不同事件的人可能采取相同的行为，心智模型的相似性是相似行为的基础。

⑧多元性：心智模型的类型是多元的，且有适用范围。一类心智模型便于描述、解释、预测一系列有限的事件组合，几乎没有一类心智模型是普遍适用于任何对象的。

⑨发展性：随着个体的成长发展，一个人的心智模型会发生改变。一旦有未经历或体验过的事件发生，将要求人们产生新的机构。随着个体的解释或预测在事件序列中逐步被修正，心智模型也经历着发展和进化。

①设计者模型（Design Model）：对应A.库珀（Alan Cooper）提出的表现模型（Represented Model）。指设计师在进行产品设计时，根据其自身形成的经验以及对外界事物的认知，并结合设计目标，将用户内在的心理意象转化为产品的外在形式，即产品的造型、色彩、材料、操作界面等。

②用户模型（User Model）：对应库珀提出的用户心智模型（User's Mental Model）。指存在于用户头脑中的关于一个产品应该具有的概念和行为的知识。这种知识可能来源于用户以前使用类似产品的经验，或者是用户根据使用该产品要达到的目标而对产品的概念和行为的一种期望。用户在与产品交互的过程中，不需要理解系统内部工作机制才能来操作界面。用户会自我创建一种简洁的解释方式，来完成对界面的理解，即心智模型。

③系统模型（System Model）：对应库珀提出的实现模型（Implementation model），指描述产品或程序如何工作的系统模型，展现了系统的工作原理。