Cơ chế hoạt động cơ sở của tư duy dựa trên hoạt động sinh lý của bộ não với tư cách là hoạt động thần kinh cao cấp. Mặc dù không thể tách rời não nhưng tư duy không hoàn toàn gắn liền với một bộ não nhất định. Trong quá trình sống, con người giao tiếp với nhau, do đó, tư duy của từng người vừa tự biến đổi qua quá trình hoạt động của bản thân vừa chịu sự tác động biến đổi từ tư duy của đồng loại thông hoạt động có tính vật chất. Do đó, tư duy không chỉ gắn với bộ não của từng cá thể người mà còn gắn với sự tiến hóa của xã hội, trở thành một sản phẩm có tính xã hội trong khi vẫn duy trì được tính cá thể của một con người nhất định.

Mặc dù được tạo thành từ kết quả hoạt động thực tiễn nhưng tư duy có tính độc lập tương đối. Sau khi xuất hiện, sự phát triển của tư duy còn chịu ảnh hưởng của toàn bộ tri thức mà nhân loại đã tích lũy được trước đó (lao động quá khứ, kể cả lao động chân tay và lao động trí óc được tích lũy. Tư duy cũng chịu ảnh hưởng, tác động của các lý thuyết, quan điểm cùng tồn tại cùng thời với nó. Mặt khác, tư duy cũng có logic phát triển nội tại riêng của nó, đó là sự phản ánh đặc thù logic khách quan theo cách hiểu riêng gắn với mỗi con người. Tính độc lập của tư duy vừa làm cho nó có được tính tích cực, sáng tạo trong quá trình tìm kiếm tri thức mới, vừa là điều kiện nguồn gốc làm cho tư duy dần dần xa rời hiện thực khách quan. Để khắc phục mặt trái này của tư duy, người ta thường sử dụng thực tiễn để kiểm tra, kiểm nghiệm tính đúng đắn của tư duy.[8]