Psycholingwistyka to nauka o tym, jak ludzie przyswajają, interpretują i używają języka. Badanie obejmuje zarówno czynniki psychologiczne, jak i zaangażowane czynniki neurobiologiczne. Jako dziedzina wyrosła z interdyscyplinarnej pracy w takich dziedzinach, jak psychologia poznawcza, neuronauka, lingwistyka stosowana i teoria informacji.
Językoznawca i krytyk społeczny Noam Chomsky był pionierem psycholingwistyki, argumentując, że wszyscy normalni ludzie mają wrodzoną zdolność językową i że wszystkie ludzkie języki mają wspólną podstawową strukturę znaną jako uniwersalna gramatyka. To bezpośrednio podważa teorie behawioralnego uczenia się, które twierdzą, że język nie jest wrodzony, ale uczy się krok po kroku poprzez naśladowanie i wzmacnianie. To trwająca debata.
Przyswajanie języka jest ważnym podtematem w psycholingwistyce i jest najczęściej badane u małych dzieci, które uczą się swojego języka ojczystego. Nauka drugiego języka jest również tematem badań w tej dziedzinie, badając pytania takie jak, dlaczego nauka drugiego języka jest łatwiejsza dla dzieci niż dla większości dorosłych. Stawia również pytanie, dlaczego osoby nie będące rodzimymi użytkownikami mogą mieć problemy z rozróżnianiem i wymawianiem pewnych dźwięków niezbędnych do znaczącej mowy w ich drugim języku, gdy te dźwięki nie są obecne lub odrębne w ich ojczystym języku.
Percepcja mowy jest kolejnym przedmiotem zainteresowania psycholingwistyki i zajmuje się tym, jak ludzie rozumieją i przetwarzają mowę w czasie rzeczywistym. Model TRACE to teoria percepcji mowy, w której interakcje między różnymi jednostkami przetwarzającymi pozwalają ludziom przetwarzać mowę tak, jak ją słyszą. Symulacje komputerowe modelu TRACE zostały zbudowane i są wykorzystywane do testowania, jak ludzie przetwarzają mowę, szczególnie na poziomie fonemów — najmniejszej znaczącej jednostki dźwięku.
Neurolingwistyka jest dziedziną ściśle powiązaną z psycholingwistyką, szczególnie skupioną na fizjologicznych reakcjach mózgu związanych z językiem. Naukowcy w tej dziedzinie wykorzystują obrazowanie mózgu i inne techniki oparte na neuronauce do badania teorii wywodzących się głównie z psycholingwistyki i lingwistyki teoretycznej. Badania nad afazjami są również ważne w neurolingwistyce. Afazje to deficyty językowe, takie jak utrata zdolności do tworzenia spójnych i znaczących zdań, jak w afazji Wernickego, które występują w wyniku uszkodzenia mózgu.
Badania psycholingwistyczne znalazły również zastosowanie w innych dziedzinach. Obejmują one naukę czytania i pisania w psychologii edukacyjnej, kojarzenie przez zwierzęta dźwięku ze znaczeniem w badaniu języka zwierząt oraz rozwój systemów sztucznej inteligencji w informatyce. Nadal rozwija się jako złożony, interdyscyplinarny kierunek studiów.