Está por lo tanto aún más estrechamente relacionada con la psicología experimental y cognitiva.
Al igual que la neurociencia computacional y la econometría, la teoría de la psicología matemática a menudo utiliza optimizan estadística como principio rector, suponiendo que el cerebro humano ha evolucionado para resolver problemas de forma optimizada.
El modelado matemático se origina en el siglo XIX con Heinrich Weber (1795-1878) y Gustav Fechner (1801-1887), quienes se encuentran entre los primeros en aplicar con éxito técnicas matemáticas de ecuaciones funcionales de la física a los procesos psicológicos.
Las teorías formales estaban generalmente ausentes, excepto para la visión y la audición.
Dos documentos fundamentales sobre la teoría del aprendizaje, en la revista Psychological Review, ayudaron a establecer el campo en un mundo que estaba todavía dominado por los conductistas.