İkili süreç teorisi, insan bilişinin iki paralel işleme sistemi üzerinden işlediğini öne sürer. Sistem 1 hızlı, otomatik, çağrışımsal ve bilinçdışı; Sistem 2 ise yavaş, kasıtlı, analitik ve çaba gerektiren bir yapıya sahiptir. Kahneman'ın popülerleştirdiği bu ayrım aslında onlarca yıllık bilişsel psikoloji geleneğine dayanır: Epstein'ın Bilişsel-Deneyimsel Öz-Kuram'ı, Stanovich ve West'in sınıflandırması ve Evans'ın sezgisel-analitik modeli bu geleneğin köşe taşlarıdır. İkili süreç teorisi Kahneman bağlamında önemli bir terminolojik netlik gerektirmektedir: "Sistem" metaforası gerçek ayrık nöral yapılara karşılık gelen bir anatomi önermesi değil, işlevsel özellikleri sınıflandıran bir çerçevedir. Bu ayrım akademik tartışmalarda çoğunlukla karıştırılır. Stanovich, daha sonraki çalışmalarında Sistem 2'yi "Zihin 2" olarak yeniden adlandırarak reflektif sistem ile algoritmik sistem arasındaki ayrımı operasyonelleştirdi. Nöral korelatlar açısından değerlendirildiğinde, Sistem 1 süreçleri amigdala, bazal gangliyonlar ve premotor korteks dahil geniş bir ağla ilişkilendirilirken; Sistem 2 aktivasyonu DLPFC, anterior singulat korteks ve inferior prefrontal korteks aktivitesiyle örtüşür. fMRI çalışmaları bu iki ağın zaman zaman rekabetçi inhibisyon sergileyen, zaman zaman ise eş zamanlı çalışan yapıda olduğunu ortaya koyar. Kognitif bilimde sıklıkla tartışılan yükleme çalışmaları, bu iki sistemin etkileşimini somutlaştırır. Bilişsel yük altındayken Sistem 2 kapasitesi kısıtlanır ve bireyler Sistem 1 çıktılarına daha çok güvenir. Bat-top problemi ("yarasa ve top birlikte 1.10 dolar, yarasa toptan 1 dolar pahalı; top kaç para?") bu dinamiği deneysel olarak sergilemek için sıklıkla kullanılır; sezgisel yanıt 10 sent, analitik yanıt 5 senttir. Karar verme ve davranışsal ekonomi alanında çift süreç perspektifi, çerçeveleme etkisi, bağlama bağımlılık ve kayıp kaçınması gibi yargılama hatalarını (bias) açıklamak için merkezi bir araç hâline gelmiştir. Ancak son dönem meta-analizleri, özellikle "debias eğitiminin" uygulamada sınırlı etkinlik gösterdiğini belgelemekte; bu durum Sistem 2 müdahalesinin ne ölçüde güvenilir olduğunu sorgulatmaktadır. Alan yazınında güçlü eleştiriler de mevcuttur. Keren ve Schul gibi araştırmacılar, ikili süreç modelinin ampirik olarak test edilemez biçimde esnekleştirildiğini; tek bir süreç üzerinden de mevcut bulguların açıklanabileceğini savunur. Kontinüum modelleri ve proses-disosiyasyon yaklaşımları alternatif çerçeveler sunmaktadır. Uygulama alanları açısından ikili süreç teorisi, tıbbi karar verme, hukuki yargılama güvenilirliği, eğitimde transfer ve kamu politikası tasarımı (nudge architecture) gibi alanlarda teorik temel sağlamaktadır. Sistem 1 otomatizminin müdahale noktalarını tespit etmek, pratikte politika tasarımının en verimli kollarından birini oluşturur.