美国信息加工心理学创始人A.纽厄尔和H.A.西蒙在研究人类问题解决时使用的一个重要概念，也是关于人类问题解决研究的一个重要方面。他们认为，对人类问题解决的研究,不仅要考察被试实际的、外显的行为,而且要考察被试在头脑中考虑的那些可能的、内隐的行为。也就是说，对人类问题解决的研究，必需考察被试的问题解决活动在其中发生和进行的内部空间。他们把这种内部的空间称作“问题空间”。

定义：问题解决者对问题客观陈述的理解，通常由问题的给定条件、目标和允许的认知操作三种成分构成。

定义：关于问题理解与表述的基本成分。

对问题空间中的三成分进行明确的定义会有助于解决问题，定义好的明确的问题类似于教科书中的题目。

问题空间是被试在解决问题时对面临的任务环境的内部表征，而不是问题解决的任务环境本身。比如，在一个问题解决的实验中，实验者给被试提供若干指令和一组刺激；为了实现问题的解决，被试必须把问题的这些构成成分(规定的条件、目标、规则及其他有关情境)编码成某种内部的心理表征。这种内部的表征就是被试的问题空间。它包括呈现给他的问题的起始状态、要求达到的目标状态、问题在解决过程中的各种可能的中间状态（想象的或经验的）、可以使用的算子(操作)，也包括与问题情境有关的“约束”，如关于不可以做什么的限制及客体或客体特征的结合方式的限制。由此可见，问题空间是由被试对所要解决的有关问题的一切可能的认识状态构成的。

问题空间会随着问题解决的进程而逐渐得到丰富和扩展。而且，在解决某一特定问题时，不同个体的问题空间可能是有差别的,尤其是对那些规定不良的问题,问题空间的差异较为明显。问题解决的信息加工理论认为，一个被试对问题的解决过程，就是穿越其问题空间搜索一条通往问题目标状态的路径。

认知心理学家往往通过对口语素材的分析，来了解被试在解决问题过程中出现的一系列认识状态，并构建被试的问题空间。

问题空间可以用树状图来表示（见图）。例如,一把锁有两个转盘,每个转盘上有3个英文字母A、B、C;锁的当前状态是AA,要求找出打开这把锁的字母组合。为了达到这个目标，我们必须从起始状态AA（图中节点1）开始进行搜索。这里有两种可能的操作:转动1号盘一个位置，产生BA组合（节点2）,也可转动2号盘,使之产生AB组合（节点3）。同样,对节点2和节点3的两种状态，也各有两种可能的操作，结果将产生节点4至节点7的不同状态。被试对该问题的解决过程，就是从起始状态节点1出发,穿越该图表示的问题空间进行搜索，寻找可以把锁打开的字母组合。设字母BC组合可以把锁打开，那么我们可以看到，达到该目标状态可以通过几种不同的途径。事实上，对大多数问题来说，可以通过一条以上的路径来达到问题的解决。