La teoría del razonamiento basado en modelos mentales fue desarrollada por Philip Johnson-Laird y Ruth MJ Byrne (Johnson-Laird y Byrne, 1991). Se ha aplicado a los principales dominios de la inferencia deductiva, incluidas las inferencias relacionales, como las deducciones espaciales y temporales; las inferencias proposicionales, como las deducciones condicionales, disyuntivas y de negación; las inferencias cuantificadas, como los silogismos; y las inferencias metadeductivas.
La investigación en curso sobre modelos mentales y razonamiento ha llevado a ampliar la teoría para dar cuenta de la inferencia probabilística (por ejemplo, Johnson-Laird, 2006) y el pensamiento contrafáctico (Byrne, 2005).