心智模型（Mental Models，也有人翻译为心理模型），首先是由肯尼思·克雷克（Kenneth Craik）在1943年所著的《解释的性质（The Nature of Explanation）》这本书里提出。
艾伦·库伯（Alan Cooper）在《交互设计精髓 4（About face 4）》这本书里也有提到。
在书里，库伯并没有给出心智模型的定义，而是通过一个例子来说明：
来自1986年的一篇论文《认知科学与科学教育（Cognitive Science and Science Education）》对心智模型下过这样的定义：
“心智模型指一个人对某事物运作方式的思维过程，即一个人对周遭世界的理解。心智模型的基础是不完整的现实、过去的甚至直觉感知。它有助于形成人的动作和行为，影响人在复杂情况下的点，并确定人们如何着手解决问题。”
具体来说，心智模型是人们脑海中对万物（即真实世界、设备、软件等）的解析。
通常在使用软件或设备之前，人们就非常快速地在心中创建出了一个心智模型，来帮助他们使用。
人们的心智模型来自于过去对类似软件或设备的使用，也来自于他们对该产品的猜测、间接听闻和直接使用。
人们用心智模型来预知系统、软件或其他产品的用途或用法。
心智模型一方面帮助人们理解软件或设备如何运转，另一方面人们也通过这种理解来帮助他们学习如何使用。
著名的美国认知心理学家、曾被《商业周刊》杂志评选为世界最有影响力的设计师之一的唐纳德·A·诺曼在《设计心理学》中提出：
这个概念将心智模型说的十分清楚了。
用户的心智模型，是用户基于过去使用过的类似产品的产生的，也是对将要使用的产品的期望。从这个概念里，可以提取出心智模型的两个关键要素：和期望。
用户基于自己的去理解、使用一个产品，或者用户基于自己的目标会对产品产生期望。
这就是用户心智模型的核心要义。
为了更好地理解心智模型，这里举个例子。
许多应用中都有拍照功能，这些拍照功能的按钮都不约而同的被设计成相机的形状。
由于用户在生活中使用过相机，在手机的自带应用里也使用过相机应用，因此当用户再次看到相机样子的按钮，就可以不费吹灰之力得了解这个“使用这个按钮可以进行拍照”的含义。
用户通过以前的来理解新的拍照按钮，就是靠用户的心智模型。
再例如，假设我们来到一个会议室，室内温度32度。我们想通过空调把温度降到24度。
在设定空调温度的时候，很多人会下意识地用遥控器把温度调到22，甚至20度，因为用户此时的目标是“快速降温到24度”，因此产生“温度调得越低，空调就会越努力工作”的预期。
这种预期，也是心智模型。
但实际上，即使用户把温度调得再低，老式空调也只会自顾自地工作，并不会为了这个“艰巨的任务”而加速制冷。
这是因为空调的制冷功能，有自己的一套运作模型，不论用户设置的是24度，还是20度，老式空调把温度下降8度、达到用户需要的24度所花的时间都是一样的。
用户有自己的心智模型，而设备和机器有自己的运作模型，它是设备和机器能够实现某种功能的原理，是专业人士的伟大发明。
但这些深奥的原理，对于不懂技术的普通用户，门槛很高，比较难以理解——普通用户其实也根本用不着弄懂这些复杂的原理，用户只需要知道如何使用产品，以达到他们的目标就好了。
所以，用户有自己的心智模型（关于一个产品应该具有的概念和行为的知识），设备和机器等有自己的运作模型（机器实现功能的技术原理）。
另外，还有一种和设计师关系更紧密的模型：表现模型（Represented Models）。唐纳德·A·诺曼称这种模型为“设计师模型”（Designer‘s Model）。
所谓表现模型，库伯解释说，是“设计师所选择的一种表现方式，用来向用户展现计算机程序有怎样的功能”。
通俗点说，就是设计师提供一套设计方案，让用户可以容易地操作一个设备或应用，而根本不需要弄懂它的工作原理是什么。
设计师方案里使用的表现模型，越接近用户的心智模型，则越容易被用户接受，也就是所谓的“设计得越好”。
比如，微信红包的设计就是一个符合用户心智模型的例子。
在现实生活中，大家都对红包的外形有认知。微信应用中红包的设计，以用户对实体红包的认知为基础，将红包设计成“红色长方形、上面有黄色封口”的形象，让大家一看就知道“这是红包”，从而迫不及待地去点击，如下图
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