إن الخطوات التي يتبعها الباحث في حل المشكلة تنطوي على افتراضات نظرية عن العمليات العقلية والسلوكية التي تعمل اثناء القيام بهذه الخطوات، ومن ابرز الاتجاهات النظرية التي توضح هذه الأسس في حل المشكلة هي السلوكية والنظرية المعرفية ومنحى معالجة المعلومات.

ففي الاتجاه السلوكي، يعتمد حل المشكلة على خبرات الفرد السابقة وما تجمع لديه من استجابات يمكن أن تساعده في الوصول إلى الحل، وقد يلجأ إلى اسلوب المحاولة والخطأ وفيه تتعزز الاستجابات أو المحاولات التي توصل إلى الهدف, وتزول (تنطفئ) الاستجابات الخطأ ويمكن تعلم سلوك حل المشكلة من خلال عمليات الأشراط الاجرائي القائمة على مفاهيم التعزيز والتعميم والتمييز وتشكيل السلوك الخ .

أما في النظرية المعرفية فان التعامل في المواقف التي تتطلب حل مشكلة يعتمد على عمليات معرفية عليا تتضمن الاستبصار والتفكير بجميع أشكاله وتدخل هذه في حل المشكلة على الأبنية المعرفية المتوفرة لدى الفرد , وإذا لم تكن الأبنية المعرفية المتيسرة قادرة على استيعاب (تمثل) الموقف فنتيجة التفاعل بين هذه الأبنية المعرفية والمواقف تتشكل ابنية معرفية جديدة اكثر كفاية في استيعاب الموقف وتمثله. وتتم عملية حل المشكلة من خلال التعديل المتواصل للأبنية المعرفية من خلال التفاعل مع الخبرة الجديدة حتى يتم التوصل للحل. أما منحني معالجة المعلومات فيفترض ان النظام المعرفي عند الإنسان والذي يمكن ان يوظف في عمليات من نوع حل المشكلة يمكن ان يوصف كخصائص تحاكي الخصائص التي توصف بها انظمة معالجة المعلومات، أي انه يمكن وصف النظام المعرفي بأنه نظام معالجة معلومات، ومن ابرز عناصره وجود مدخلات تأتي عادة من مجال المثيرات الخارجية وتستقبل بأجهزة الاحساس ومخرجات ترسل عادة عند أجهزة الحركة لكن تتوسط المدخلات والمخرجات عمليات وظيفتها معالجة المعلومات المدخلة، وتتم معاجلة المعلومات في عمليات رئيسية مثل التذكر ، الإدراك  والتفكير بصورة مختلفة ، ويمكن أن تتم معالجة المعلومات في مستويات مختلفة تتراوح بين المستويات المركبة أو الأكثر عمقا وتصبح عملية حل المشكلة عملية معالجة المعلومات.