我们感知光或声音的模式与理解或解释它们有很大的不同。从感觉器官发送到大脑的信息经过处理后才能被感知，但是大脑需要做更多的工作来了解这些信息意味着什么，并随后存储它们或对它们进行操作。人们观察了苹果或橘子，大脑通过感官获得了信息，但构造和识别出是哪种果实还需要做很多工作。
联想
亚里士多德认为，我们的心灵或“常识”会在感觉和事件之间建立联系，这主要基于它们在时间或空间上相互接近或经常在一起发生。我们的大脑也会联想到相似的事物，有时甚至是相互对立的事物（如热或冷、甜或酸）。这些联系是知识的基础。他认为，常识有助于人们汇集事物的所有方面或“要素”来创造它们有关自己的概念。因此，人们运用常识可以把颜色、气味、形状、质地和味道结合起来，产生一个橘子的概念。2000年来，这个关于概念结合的观点被人们广为接受，并且没有对其做进一步的调查，直到大卫·休谟在18世纪再次提出这一点。
联想主义盛行
英国医生和哲学家大卫·哈特莱（David Hartley，1705年—1757年）断言，如果我们持续经历几个事件或几种感觉，我们的大脑就会将它们打包存储。我们只要遇到该集合中的一个，就会回忆起集合中的其他事件。哈特莱认为，联想的关键是接触，而观念或印象总是以这样的方式聚集在一起。哈特莱首次尝试为“感觉印象如何变成大脑中的观念”给出一个物理解释。他提出，感官知觉会在神经中产生振动，并将振动传递到大脑，在那里引起相应的振动。这些大脑里的振动使我们产生了感觉。当感觉过去后，振动的轻微回声或遗迹还留存，它们被称为（相当漂亮的）“振动遗存”。这些振动遗存与观念相符，与最初的感觉相同但却较弱。复杂的观念是由对简单观念的联想构建而成的，复杂的思想也可以凝聚成更复杂的想法。80年来，哈特莱因“联想是如何形成的”以及“精神事件的生物过程”的观点而被视为权威。
联想法则
人们通常认为，可以用三四种方式让大脑运用“元素”来建立观念（如果只列出三种方式，那么通常缺失的是相似法则，邻近法则和频率法则都是最重要的）。
1.邻近法则。事情发生的时间或空间上很接近，你就会在大脑中将它们关联起来。如果你想到一把叉子，你可能也会想到用一把刀来配它。
2.频率法则。如果两件事（或事件）能够联系在一起，你遇到它们在一起的频率越高，它们之间的联系就会越强。如果你的奶奶总是在家里给你烤蛋糕，你很有可能在想起她时，也会想起家里烤的蛋糕。
3.相似法则。大脑会将相似的事物关联在一起。如果你发现地板上有一只袜子，你就会想到另一只袜子并想知道它在哪里。
4.对比法则。有时，你看到或想到某种事物就会引发相反的想法。如果你想到在学校最好的朋友，你可能还会想起讨厌的班级恶霸。
苏格兰哲学家詹姆斯·米尔（James Mill，1773年—1836年）进一步发展了哈特莱联想的思想，使其成为所有心理过程的基础。对他来说，所有的观念都包含了几个原本独立的简单观念，这些观念一直被认为是联系在一起的，所以我们对物理对象的理解实际上是无法分离的知觉的集合：
正是因为伟大的联想法则，我们才追踪到关于所谓的外部物体的观念的形成，即一定数量的感觉观念，它们经常联合在一起而被我们接收到，它们融为一体，并在同一个观念下被我们谈论。例如，我们称之为树的观念、石头的观念、马的观念、人的观念。
突然间，记忆又回来了。星期日上午，我在坎布雷吃到的玛德琳蛋糕的味道……我的莉妮阿姨常给我吃这种蛋糕，而且在吃蛋糕前总会先蘸一下自己杯中的酸橙花茶……
一旦我想起浸着酸橙花茶的玛德琳蛋糕的味道，我的脑海里就立刻浮现出一条老街上耸立的灰色房屋，那就是她的房子，它就像剧场的布景一样挂在一个小亭子外面。她的房子通往花园，建在我父母的房子后面（直到那时，我能看到的就是一个隔离板）。从早晨到晚上、在不同的天气里，我都能回忆起那间房子、那个小镇、我常常在午餐前去玩的广场、我跑腿时走过的街道、我们奔跑过的乡村道路……那时，我们的花园和天鹅公园里的鲜花都开了，维旺别墅里的睡莲、善良的村民和他们居住的小房子、教区教堂以及贡布雷的整个环境，所有的一切包括小镇、花园都慢慢地、清晰地在我脑海里浮现，并且牢牢地生根，一切都从我沏的那杯茶开始。
马赛尔·普鲁斯特（Marcel Proust，1871年—1922年），《追忆似水年华》（Remembrance of Things Past，1913年—1927年）
简单想法的联想会产生复杂的想法，复杂的想法又可以结合起来形成更复杂的想法，而这些想法又可以结合在一起。但是，一切事物都可以还原为基本的观念，这才是关键。根据观念的生动程度以及这些观念一起出现的频率，联想可能会变强或变弱。
心理学构造成功
米尔对联想的描述是最充分的。他解释了大脑是如何自动用基本元素——感觉并遵循联想法则来产生人类喜欢的所有心理过程的。他觉得，自己已经成功构造了一种与牛顿物理学相媲美的“心灵物理学”，他认为心理学和物理学一样遵循宇宙的基本法则，即宇宙的基本物质必须遵循不可改变的物理法则。米尔的模型有两个非常吸引人的地方：第一，观念没有创造性，正如笛卡尔和休谟假设的那样，它就像机器一样工作，只是遵循一套规则；第二，心理事件就像物理事件一样，完全可以预测。在心理世界里，没有个性、创造力、天才火花或自由意志的空间。
米尔的儿子约翰·斯图尔特·米尔（John Stuart Mill，1806年—1873年）接受了父亲的想法，只对其做了一些轻微的改动。他认为，人类科学（心理学）是一门精确的科学，它总有一天会被完全理解，这样我们就能用其预测行为和思想。目前（他指的是19世纪，但直到现在仍是事实），有关它的规律还没有被真正了解。但不了解这些规律并不意味着它们不存在，当这些规律被完全揭示出来时，心智的神秘面纱也将被揭开。他相信，一旦掌握了这些基本规律，就有可能探索和解释个人性格如何发展，并预测特定情况个体的行为。