Infotöötlusmudel on kognitiivses psühholoogias kasutatav analoogia selle kohta, kuidas üksikisik teavet salvestab, sünteesib ja otsib. See modelleerib inimese aju arvutiks, mis töötleb välist teavet ja tekitab reaktsiooni. Mudeli sees on lühimälu ja pikaajaline mälu analoogsed arvuti protsessori ja kõvakettaga. Inimese viis meelt, mis tajuvad keskkonna stiimuleid, on aju sisendseadmed. Mudel järgib järkjärgulist teabevoogu läbi aju alates sisendist kuni salvestamise kaudu kuni lõpliku väljundini.
Ajalooliselt oli kognitiivne psühholoogia kõrvalekalle traditsioonilistest puhtal käitumisel põhinevatest mõttemudelitest. Biheiviorismi mudel keskendus indiviidi jälgitavale reaktsioonile antud stiimulile, samas kui kognitiivne psühholoogia vaatleb, kuidas teavet ajus ja ajus kasutatakse. Arvuti kasutamise tulekuga 1950. ja 1960. aastatel tekkis teabetöötlusmudel pärast seda, kui võrreldi seda, kuidas arvuti käsitleb andmete salvestamist ja inimmõistusele otsimist.
Aju kasutatavad sisendseadmed on visuaalne ja kuuldav taju, mida täiendatakse ja mõnikord asendatakse teiste meeltega. Sensoorne mälu on ajus kogu salvestatud teabe esimene peatus ning see värskendab ja tajub pidevalt sisendit. See mäluetapp ei kesta kuigi kaua ja selle fookust piirab ainult inimese tähelepanuvõime.
Kui teave on sensoorse mälu abil salvestatud, töödeldakse seda lühiajalise mälu abil. Kogu teadvus ja andmetöötlus toimub lühiajalises mälus. See on nii mahu kui ka kestuse poolest kõige piiratum mälutüüp. Infotöötlusmudelis on aju lühimälu arvuti keskseks protsessoriks. Korraga töödeldavate teabebittide arv on piiratud ja piiratud, kuid seda saab kordamise ja andmete rühmitamise abil parandada ja pikendada.
Pärast lühiajalise mäluga töötlemist saab teavet säilitada pikaajaliselt. Teave liigub ühest etapist teise, seostades seda eelnevate teadmiste või varasemate kogemustega. Pikaajaline mälu on praktiliselt piiramatu kestuse ja mahuga. Mälestuste salvestamise parandamiseks saab kasutada erinevaid tehnikaid, näiteks selliseid, mis kombineerivad sensoorset sisendit, nagu teabe seostamine teadaoleva kujutisega. Erinevad meeldejätmisstiilid sobivad hästi erinevat tüüpi õppijatele ning üksikisikud saavad õppida ja õpetada uusi tehnikaid.
Teabetöötlusmudel on jadaprotsess, mis tähendab, et üks samm peab olema lõpetatud, enne kui järgmine saab jätkata. Paralleelne töötlemine on võimalik mitmetegumiste ja ülesande suuremate oskuste kaudu. See on mudeli piir, nagu ka asjaolu, et inimese aju erineb arvutist emotsioonide ja motivatsiooni tõttu. Ressursside eraldamine on ka paralleelse mõtlemise kaalutlus, mis võib mõjutada teabe salvestamise kvaliteeti. Vead on võimalikud kogu mudeli käigus, nii valesti mõistmise tõttu salvestamise kui ka väärmäletamise korral.