As duas principais teorias por trás do efeito Stroop são a teoria da velocidade de processamento e a teoria da atenção seletiva. Outras teorias incluem a hipótese da automaticidade, a teoria do gargalo e a teoria do processamento paralelo distribuído.
O efeito Stroop é a interferência no cérebro quando recebe informações conflitantes. O efeito é demonstrado pedindo aos participantes que leiam palavras coloridas escritas em cores diferentes. Quando os indivíduos são solicitados a nomear a cor em vez de ler a palavra, o efeito Stroop demonstra que o tempo de reação diminui.
A teoria da velocidade de processamento afirma que os humanos leem as palavras mais rápido do que reconhecem as cores. A teoria é que os humanos aprendem que as palavras são mais importantes do que a identificação de cores, então o cérebro lê a palavra automaticamente primeiro. Quando os indivíduos são solicitados a nomear a cor, há um atraso na resposta.
A teoria da atenção seletiva afirma que o cérebro precisa de mais informações para identificar uma cor do que para ler uma palavra. Essa teoria pressupõe que ler palavras é automático, então o cérebro naturalmente faz isso primeiro.
A hipótese da automaticidade, que é semelhante à teoria da atenção seletiva, teoriza que a leitura de palavras é automatizada, mas a identidade da cor não. A teoria do gargalo propõe que o cérebro processe tipos de informação automaticamente. Quando os sujeitos são solicitados a identificar a cor, isso interrompe o fluxo de processamento automático. A teoria do processamento paralelo distribuído afirma que diferentes informações são processadas por meio de diferentes fluxos no cérebro. Se dois fluxos forem ativados simultaneamente, o fluxo mais forte, de leitura, será processado antes do fluxo mais fraco.