三段论推理是演绎推理的一个重要形式，人们在进行三段论推理时，容易犯一些错误。以下三种理论对于人们如何进行三段论推理进行了探讨。
气氛效应理论
伍德沃尔什提出的气氛效应理论认为，在三段论中前提所使用的逻辑量词，产生一种气氛，使人们容易接受，包含有同一逻辑量词的结论。
即，两个全称的前提，使人倾向于得出全程的结论。
两个特征的前提是人倾向于得出特城的结论。
两个肯定的前提是人倾向于得出肯定的结论。
两个否定的前提是人倾向于得出否定的结论。
而一个全称前提和一个特城全体，使人倾向于得出特称结论。
换位理论
查普曼等人认为，人们在三段论推理中所犯的错误不是气氛效应造成的，而是由于错误的解释了前提。这一理论称为换位理论。
换位理论认为，人们在三段论推理中，往往将一个全称肯定前提解释为逆转为真，即认为所有A是B意味着所有B是A。
对一个特称否定前提，也是这样的。从一些A不是B推理出一些B不是A。
换位理论说明，三段论推理包含逆转或换位分析，它常使人们不能正确的把握前提的意义，或不能把握前提的多重意义。
心理模型理论
莱德尔提出的心理模型理论，着重探讨推理内容的心理过程。
该理论认为，三段论推理的第一步是构成一个将两个前提中的信息结合起来的心理模型。这种心理模型相当于前提中所述事件的知觉或表象。
在这些前提的基础上建构起来的心理模型，通常提示某个结论，然后通过搜索与该结论不相容的其他替代的心理模型，来评价该结论的真实性。
如果搜索不到，即没有足以破坏该结论的对前提的其他解释，那么这个结论就是真实的。
该理论认为，一个真实的结论不是在逻辑原则的基础上作出的，而是基于语义原则。人们的推理过程，受制于工作记忆的有限容量。
