关于意识的世界如何与物理的世界相关的问题，在几个世纪里一直困扰着哲学家们。他们中最 有名和最有影响的是法国数学家笛卡尔，他认为心智和身体（连同物理世界的其余部分）是分离的， 因为它们事实上是不同的物质。他放弃所有关于世界的假定知识，并思考所有确定的东西，以此形 成了他的观点。
  在极端怀疑主义的最后，笛卡尔认为有一个观点是不能怀疑的——他自己的存在。 甚至在怀疑一切时，笛卡尔仍意识到自己的思想。二元论的理论认为，意识和心智存在于与大脑、身体和其他物质分离的领域。包括大卫•查尔 莫在内的一些当代哲学家被主观经验表面看来分离的性质所说服，从而采取一种含糊的二元论立场。
   查尔莫坚持“性质二元论”。简言之，性质二元论允许物质世界具有两个不同的方面——即一般意 义上的精神的方面和物理的方面。不同于笛卡尔所提出的二元论，查尔莫不认为心智和意识像一种 完全不同的物质一样存在：它们不过是物质的比较独特的一个方面。查尔莫运用科学史上的一个类 比来支持他的观点：19世纪，科学家最初试图用物理学的流行术语（如重力和电荷）来解释磁学 的规律，希望进一步的研究能建立起所有这些概念之间的联系。
  但是后来，他们接受了磁学是完全 独立的观点，因此现在磁学被视为宇宙中一种基本的力。尽管有查尔莫、杰克逊和其他一些人的观点，但是大多数研究意识的人都不是二元论者。他们 认为，不存在独立的意识领域，并且它必定是大脑的一个方面，或者是大脑的一个功能，再或者就是大脑本身。
  这个立场称为唯物主义。唯物主义者从科学史中获取不同的经验来支持他们的观点， 因为很多科学现象最初出现时都是独立的，但后来都能用已经存在的理论来解释。一个例子就是温 度。最初，温度被视为一种不同的性质。现在人们按照组成物质的分子的性质来解释它。
  温度仍然 存在——正像意识和主观经验是完全真实的一但科学家能够按照分子的理论来解释温度。那么， 是否有一天科学家能够用大脑中神经元的理论来解释意识呢？唯物主义一个最有力的论据是，世界没有给除物理原因以外的其他原因留有空间。科学家现在 了解了很多关于大脑运作的知识（尽管仍有很多还留待发现），似乎所有事都能根据物理的原因来 解释。
  描绘一个由特殊的刺激而引起你的手突然移开的动作因果链是有可能的，但意识在这类动作 中不扮演角色，因为直到动作开始后，对刺激的意识才出现。这似乎表明，我们可以合理地假设引 发我们动作的机械过程可以被同样地描述。如果这种假设成立的话，也就是说与神经科学其他领域 的观点一致时，我们就很难理解怎么会存在着一个独立的精神实体，因为它似乎对大脑以及大脑过 程的结果没有影响。
  更准确的，如果这是事实，我们则无需意识——它可能已“消失”，却没有出 现不同。如果没有意识所有事也能被解释，为什么我们还要解释像意识这样一个困难的概念？即便 意识的概念被保存，我们也不容易明白在意识对我们大脑不产生影响的情况下，我们如何才能知道 意识是否存在。
  。如果我们接受唯物主义者关于不存在“心智物质”而仅有大脑的观点，那么仍然存在一个来自 主观经验的特殊性质的问题。从外部看，大脑是一个类似于其他物体的物理物体。如果大脑从一个 状态（特定的神经细胞被激活，而其他则没有）改变到另一个状态，那必须用支配化学和同样的物 理法则来解释，大脑因此受物理学科的逻辑的约束。
  但从内部看，我们自身的经验与此略有不同。 我们自己的经验似乎有着自己的逻辑，这个逻辑与任何物理法则完全无关。例如，想象你正在为朋 友筹划一顿饭：你要思考，你要烹饪，为多少人准备，你想要买什么等等。所有这些思考遵循了一 个逻辑过程，但这个思考的逻辑顺序是否真的是作用于我们大脑细胞的物理法则的结果，或者我们 是否真的拥有一个有着控制我们思考顺序的、逻辑的、有意识的心智呢？面对这个问题，一个与唯物主义学派相同的理论是，意识经验是大脑活动的“自然发生的特性”。
   更确切地说，由于意识经验的复杂性质，它不能被孤立地观察或在显微镜下观看，它是作为整体的 功能性大脑的一个特性而出现的。英国哲学家吉尔伯特•赖尔（1900〜1976)是最早提出类似观点 的人之一。赖尔攻击二元论为“机器里鬼魂的教条”，他认为心智（包括意识经验）与很多其他性 质（这些性质是物质或过程的方面，但它们并不是独立的存在）没有不同。
  赖尔把一个体育团队作 为例子，他设想了一个外来者，他观看比赛，并徒劳地设法将“团队精神”视为独立于队员的某种 东西。对赖尔而言，心智之于大脑就像团队精神之于有着很多队员的比赛：某种东西是从他们的相 互作用中出现的，而不是某种可分离的东西。通过这种方式，赖尔承认了意识经验的现实性，而这 也意味着他在某种程度上否认了任何其他独立的领域。
  ：当代哲学家扩展了赖尔的观点，他们认为大脑像一台电脑，而意识是在其中运行的软件。电脑 软件遵循编程语言的逻辑——类似于我们精神领域的逻辑。软件运行的各个阶段取决于硬件和电子 电路的运行方式——类似于大脑的神经元。这种观点被称为功能主义或信息处理方式，它在当代思 想者中很流行。
  虽然功能主义是说明心智和大脑之间关系的一种有说服力的解释，但仍然存在一些 问题（比如说明意识经验的特殊性质）需要解决。