La gran variedad de teorías y modelos que existen dentro de la psicología del lenguaje, así como el elevado número de procesos cognitivos que intervienen en el procesamiento lingüístico, implican la existencia de un amplio abanico de estrategias metodológicas.
Tradicionalmente, para el estudio de la comprensión se ha utilizado más la experimentación, y para la producción, la observación.
En función del índice de respuesta que se considere hay dos tipos fundamentales de técnicas experimentales en la psicología del lenguaje: conductuales (basadas en el recuerdo , variable especialmente utilizaba en el estudio de unidades complejas como la oración o el texto, y basadas en los tiempos de reacción) y fisiológicas.
Los procesos de comprensión y memoria están íntimamente relacionados, no obstante, no hay una relación tan directa entre lo que se comprende y lo que se recuerda.
Las metodologías sin duda más utilizadas para el estudio del procesamiento lingüístico son las basadas en los tiempos de reacción (identificación de fonemas, decisión léxica, categorización semántica, verificación de frases, denominación de dibujos, etc) ya que aunque está sujeta a varias variaciones, es el método más objetivo.
Entre las metodologías de tiempos de reacción hay dos grupos distintos de técnicas: las que informan sobre el tiempo total que requiere la realización de determinado proceso (decisión léxica auditiva y visual) y las que informan sobre el curso temporal del proceso (técnicas en curso).