數學心理學是利用數學模型來研究心理現象的心理學分支。用定量的方法來描述心理現象。由於研究的對象的複雜性，一般只能對研究作模糊的定性描述，但在信息論、控制論、統計決策論和電腦科學發展的推動下，數學心理學也發展迅速，不斷取得了新成果。用數學模型描述心理現象，其優越性不僅是它比自然語言的描述具有更大的概括性、準確性、演繹力和預測力，更重要的是它便於用計算機來模擬，為研究人工智能創造了更好的輔助。
- 1860年德國心理學家 費希納在心理物理學研究中，最早用數學公式描述了客觀物理量和主觀感覺強度之間的函數關係。
- 1927年瑟斯頓在制定心理量表時提出了比較判斷率，並用公式來表明兩個刺激間的主觀距離。
- 第二次世界大戰後，在信息論、控制論、統計決策論和計算機科學的推動下，數學心理學發展迅速。
- 20世紀50年代初，埃斯蒂斯、布什和莫斯蒂勒提出的學習模型，是這一新方向的開端。
- 目前實驗心理學的許多重要領域，如測量、決策、學習和社會的相互作用等方面，都已制定出大量的數學模型。
