Procesarea propozițiilor este o ramură a psiholingvisticii care studiază modul în care mintea înțelege relațiile dintre cuvintele dintr-o propoziție și obține semnificația din enunțuri. Abordările procesării propozițiilor diferă în funcție de înțelegerea lor a rolului funcțiilor cognitive generale, spre deosebire de funcțiile lingvistice specializate, în utilizarea limbajului. Ele pot varia, de asemenea, dacă preocuparea lor principală este cu sintaxa sau cu contextul mai larg al unei propoziții.
O mare sursă de controversă în domeniul psiholingvisticii este dezbaterea asupra în ce măsură diferite aspecte ale cogniției sunt implicate în utilizarea limbajului. Unii lingviști merg până acolo încât postulează o „cutie neagră” în minte care este responsabilă pentru toate cunoștințele și abilitățile lingvistice, separată de orice alt tip de gândire. Alții, cum ar fi susținătorii semanticii cognitive, văd limbajul ca fiind mai strâns legat de funcțiile cognitive generale, în special de memorie.
În special în domeniul procesării sentințelor, cercetătorii tind să fie împărțiți între aceste două tabere. Unii vor tinde să se concentreze pe proprietățile extralingvistice ale cogniției, cum ar fi memoria de lucru verbală, pentru a explica procesarea propozițiilor. Acești cercetători se pot ocupa, de asemenea, cu factori externi minții cu totul. Ei pot, de exemplu, să teoretizeze că dificultatea de a înțelege o propoziție corespunde cât de asemănătoare este propoziția ca sintaxă sau conținut cu alte propoziții pe care persoana le-a întâlnit anterior.
Pe de altă parte, teoreticienii limbajului natural cred că există anumite zone ale creierului dedicate în mod special înțelegerii sintaxei propozițiilor pe care ascultătorul nu le-a mai întâlnit niciodată. O mare parte din cercetările în procesarea propozițiilor efectuate de acești teoreticieni implică studierea modului în care mintea efectuează ajustări în timp ce citește o propoziție pentru a înțelege conținutul ei sintactic și semantic, mai ales dacă există un fel de ambiguitate. Conform acestei teorii, procesarea propozițiilor nu este probabil legată direct de amintirile descifrarii propozițiilor similare din trecut, dar se va baza pe capacitatea înnăscută a minții de a înțelege sintaxa.
O teorie influentă în limbajul natural este cunoscută sub numele de procesare minimă, care afirmă că mintea presupune automat că propoziția va urma cea mai simplă structură posibilă până când ceva din propoziție dovedește contrariul. De exemplu, cele două propoziții „am văzut elefantul” și „am văzut că elefantul dansa” încep în același mod. Prima propoziție urmează o structură de bază subiect-verb-obiect direct, dar a doua folosește o clauză în locul unui obiect direct. O persoană care citește sau aude a doua propoziție ar presupune că urmează modelul mai simplu până când ajunge la expresia „dansa”, ceea ce l-ar determina să evalueze structura propoziției. Această persoană nu ar întâlni totuși prima propoziție și ar presupune că ar avea ca obiect direct o propoziție separată, deoarece o astfel de structură este mai complexă.
O teorie diferită, dar înrudită, teoria închiderii târzii, afirmă că mai degrabă decât să asume o structură simplă pentru început, mintea nu face nicio presupunere cu privire la sintaxa propoziției decât după ce întreaga propoziție a fost citită. Având în vedere exemplele de propoziții de mai sus, de exemplu, această teorie postulează că cititorul nu ar ajunge la nicio concluzie dacă „elefantul” este un obiect direct sau orice altceva până la sfârșitul propoziției. Acest lucru ar elimina necesitatea reevaluării propoziției la jumătatea drumului.