Aristoteles považoval psychologii za součást přírodní filosofie a o filosofii mysli toho napsal mnoho. Tento materiál se objevuje v jeho etických spisech, v systematickém pojednání o podstatě duše (De anima) a v řadě drobných monografií na témata jako smyslové vnímání, paměť, spánek a sny
Pro biologa Aristotela není duše – jak tomu bylo v některých Platónových spisech – vyhnancem z lepšího světa špatně ubytovaným v přízemním těle. Samotná podstata duše je definována jejím vztahem k organické struktuře. Nejen lidé, ale i zvířata a rostliny mají duši, vnitřní principy živočišného a rostlinného života. Duše, říká Aristoteles, je „aktuálnost těla, které má život“, kde život znamená schopnost sebeudržování, růstu a rozmnožování. Považujeme-li živou látku za složeninu hmoty a formy, pak je duše formou přirozeného – nebo, jak Aristoteles někdy říká, organického – těla. Organické tělo je tělo, které má orgány – to znamená části, které mají specifické funkce, jako jsou ústa savců a kořeny stromů.
Duše živých bytostí jsou podle Aristotela uspořádány v hierarchii. Rostliny mají vegetativní neboli výživnou duši, která se skládá ze schopností růstu, výživy a rozmnožování. Živočichové mají navíc schopnosti vnímání a pohybu – mají citlivou duši a každý živočich má alespoň jednu smyslovou schopnost, z nichž nejuniverzálnější je hmat. Cokoli může vůbec cítit, může pociťovat slast; proto zvířata, která mají smysly, mají také touhy. Lidé mají navíc schopnost rozumu a myšlení (logismos kai dianoia), kterou lze nazvat rozumovou duší. Způsob, jakým Aristoteles strukturoval duši a její schopnosti, ovlivnil nejen filozofii, ale i vědu na téměř dvě tisíciletí.
Aristotelovo teoretické pojetí duše se liší od pojetí duše Platóna před ním a Reného Descarta (1596-1650) po něm. Duše pro něj není vnitřním nehmotným činitelem působícím na tělo. Duše a tělo se od sebe neliší o nic více, než se liší otisk pečeti od vosku, na který je otisknut. Části duše jsou navíc schopnosti, které se od sebe liší svými operacemi a svými předměty. Schopnost růstu se liší od schopnosti cítění, protože růst a cítění jsou dvě různé činnosti, a smysl zraku se liší od smyslu sluchu ne proto, že oči se liší od uší, ale proto, že barvy se liší od zvuků.
Předměty smyslů jsou dvojího druhu: ty, které jsou vlastní jednotlivým smyslům, jako barva, zvuk, chuť a čich, a ty, které jsou vnímatelné více smysly, jako pohyb, počet, tvar a velikost. Například to, zda se něco pohybuje, lze zjistit buď pozorováním, nebo hmatem, a pohyb je tedy „společným smyslem“. Ačkoli neexistuje žádný zvláštní orgán pro zjišťování společných smyslů, existuje schopnost, kterou Aristoteles nazývá „centrální smysl“. Když se člověk setká například s koněm, může ho vidět, slyšet, cítit a cítit; je to právě centrální smysl, který tyto vjemy sjednocuje do vnímání jediného předmětu (i když vědomí, že tento předmět je kůň, je pro Aristotela spíše funkcí intelektu než smyslu).
Kromě pěti smyslů a centrálního smyslu rozeznává Aristoteles další schopnosti, které se později začaly sdružovat jako „vnitřní smysly“, zejména představivost a paměť. Ani na čistě filosofické úrovni však nejsou Aristotelovy výklady o vnitřních smyslech přínosné.
Na stejné úrovni v hierarchii jako smysly, které jsou poznávacími schopnostmi, se nachází také afektivní schopnost, která je místem spontánního cítění. Jedná se o část duše, která je v podstatě iracionální, ale je schopna být řízena rozumem. Je místem touhy a vášně; když se dostane pod kontrolu rozumu, je sídlem morálních ctností, jako je odvaha a zdrženlivost. Nejvyšší úroveň duše zaujímá mysl neboli rozum, místo myšlení a chápání. Myšlení se liší od smyslového vnímání a je na zemi výsadou lidských bytostí. Myšlení, stejně jako smysly, je záležitostí vytváření úsudků, ale smysly se týkají jednotlivostí, zatímco rozumové poznání se týká univerzálií. Rozum může být praktický nebo teoretický, a proto Aristoteles rozlišuje mezi deliberativní a spekulativní schopností.
V notoricky známé obtížné pasáži De anima Aristoteles zavádí další rozlišení mezi dvěma druhy mysli: pasivní, která se může „stát všemi věcmi“, a aktivní, která může „všechny věci učinit“. Aktivní mysl, říká, je „oddělitelná, nepostižitelná a nesmíšená“. Ve starověku a středověku byla tato pasáž předmětem ostře odlišných výkladů. Někteří – zejména arabští komentátoři – ztotožňovali oddělitelného činitele s Bohem nebo s nějakou jinou nadlidskou inteligencí. Jiní – zejména mezi latinskými komentátory – měli za to, že Aristoteles v lidské mysli identifikuje dvě různé schopnosti: aktivní intelekt, který vytváří pojmy, a pasivní intelekt, který je zásobárnou idejí a přesvědčení.
Pokud je správný druhý výklad, pak zde Aristoteles uznává část lidské duše, která je oddělitelná od těla a nesmrtelná. Zde i jinde lze u Aristotela vedle jeho standardního biologického pojetí duše vysledovat pozůstatek platónské vize, podle níž je intelekt samostatnou entitou oddělitelnou od těla. Nikdo nepřinesl zcela uspokojivé smíření mezi biologickým a transcendentním kmenem v Aristotelově myšlení
.