我们知道，霍金有一个语音合成器，能够帮助他发出他未能通过嘴来发出的声音；未来人们能否造出一种自动语言翻译系统，使不同语言的人们能够自如地交流思想，这还不得而知。
不同语言的使用者会有不同的思考方式，或者说，文化的不同样式会影响到思维的模式。美国斯坦福大学心理学家莱拉·博洛迪特斯基（Lera Boroditsky）认为，如今有大量根据研究得来的坚实数据，显示了语言塑造思维的过程：
首先，语言塑造方位感。波姆普劳人说库塔语（Kuuk Thaayorre），这种语言没有“左”、“右”之类描述相对空间位置的词，而是用东、南、西、北等词来描述绝对的基本方位。在库塔语中，无论范围大小都用基本方向来表示。也就是说，他们会说“杯子在盘子的东南面”或者“站在玛丽南面的男孩是我弟弟”。使用有赖于绝对方向的语言的人，更擅长掌握自己的位置，哪怕身处陌生环境，无论室内室外。
其次，使用不同语言的人在描述事件时也会采用不同的方式，因此，他们对到底是谁做了这件事的记忆程度也不一样。例如，说英语的人倾向于用“谁做了什么”来表述事情，就算描述的是意外，也更喜欢类似“约翰打碎了花瓶”这样的及物结构。讲日语或西班牙语的人则相反，他们在描述意外事件时不太提及做事的人。在西班牙，人们也许会说“花瓶碎了”，或者“花瓶自己碎了”。研究发现，语言差别会影响人们对事件的理解，造成目击记忆（eyewitness memory）的差异。通过让受试者观看视频并复述内容的实验发现，尤其在描述非主观故意造成的事件时，相比说英语的人，讲西班牙语和日语的人较少使用主动句式；相应的，他们对究竟是谁做了这件事，没有讲英语的人记得牢。
第三，多项研究显示，如果改变人们说话的方式，他们思考的方式也会随之改变。例如，人们在学到了描述色彩的新词汇后，分辨色彩的能力也发生了变化。而教会别人一种表达时间的新方式，也会同时赋予他们一种新的思考时间的方式。2010年有关研究证明，哪怕是喜欢谁不喜欢谁这类基本问题，回答也和提问时使用的语种有关。因此，博洛迪特斯基认为，研究语言塑造人类思维的方式，有助于科学家揭示人类如何创建知识体系、构造真实世界，以及我们如何变得像今天这样智慧和成熟。反过来，这种认识又会帮助我们理解最本质的问题，即人何以为人。
人类对概念的理解与表达是和语言密不可分的。我们知道，动物也有对世界的反映，但对于这种反映成果动物不能与其同类交流分享，只能表现为行为，变成一种固定程序性的在特定条件下激发出来的本能。而人类的反映成果表现为语言，可以互相交流。一方面，在语言中，个别的知觉的特点被符号化，语言符号系统可以脱离它所表示的直接感觉的情况。瓦托夫斯基认为，词和句子代替了被感知的事物，因此这个符号的语言抽象，从直接感性知觉和行动的前后关系中得到某种自主性。由此，我们实际得到一种经验的抽象符号模式，它的要素可以被思维所操作，它的范围既不受直接感觉的约束，也不受记忆或想象的感觉意象的限制。另一方面，语言符号又能够唤起人们记忆中的感觉和形象，产生强烈的效应。中国有个成语，“望梅止渴”。行军途中，曹操对他的干渴的士兵说“前面有梅林”，这句话所产生的效果是极其巨大的。
2.语法、语义和语用
自然语言有语法、语义和语用之分。语法是人们使用语言时必须遵循的规则，哪怕最简单的句子，也有其特定的语法。语义是语言的意义，语用是语言交流的实践环境与使用情境。由语法规则所限定，语词的递进构成语句，呈现出语言学上的动力传递机制，从而使得人们能够据此造出各种各样的语句来。我们说“天空是蓝色的”，它与“蓝色的天空”在意义上等价，但语法、语用上有些区别。语法和词汇相交集，产生神奇的递归现象，也就是说，有限的词汇加上特定的语法，能够产生无数的新颖的语句来，表达无穷的事物，永远不用担心人类的语句或词汇使用殆尽、人们不得不重复使用以前的句子。有人曾设想，让猴子在打字机上随机打字，终有一天会打出莎士比亚优美的诗文来。然而，当我们了解到语言的递归性质后可以想象，那将是个天文数字，所以猴子是不可能完成莎士比亚的任务的。
其实，人类语言真正创造性的一面，不在于它无限的生成力，而在于生产和理解的循环。我们可以造出无数新颖的句子来，也能够理解从来没有听说过的话。这种循环以我们的心智为中介，我们的思维模式能辨别和区分加到言语上的多重意义，这些意义有时并不直接表示在这个言语的思想中（例如隐语），但通过自我意识的反思，或对他人言语的深入解释，我们可以获得其深刻的含义或多重隐喻，而且它们还能引出新的思想，得到表达和重新阐释，并如此无限地进行下去。
那么，句子的意义是什么呢？逻辑实证主义哲学家艾耶尔认为，这个问题对哲学家来说是混乱的，他认为，当且仅当一个陈述或者是分析的或者是经验可以证实的，这个陈述才被认为字面上有意义。杜威则认为，意义通过交往而产生。关于意义的问题，我们将在后面详述，在此只作有关语义的分析。
不同的语言，有着不同的语法结构，但其语义规则，包括语义的动力学递进机制，语用的环境要求，都是类似的。中国的语言文字在这方面有其独特之处。从有文字记载几千年以来，中国的汉字形成了庞大的堆积，当然其中大多数已经不用，没有生命力了。新版《康熙字典》共收入汉字57557个，《新华字典》共收入单字、繁体字和异体字10000多个。据统计，3700个汉字出现频率可达99％以上，已基本够用。汉字与英文等拼音文字不同，它能单体独立，形、音、义、性等诸要素具备。在汉字的对对子中，可以配出语法、语义、语用都很优美的绝配，这是中国独有的特殊文学形式。从中国的赋、诗、词、曲及杂文小品中，我们可以学到很多有关思维科学、语言学的精髓，它们是探索语言奥秘的丰富源泉。
例如，对对联，这是中国古代文人思维的基本功。有这样的对子：
五月黄梅天
三星白兰地
这是每个字与字两两相对。更复杂一点的有：
橘子洲，洲旁舟，舟行洲不行；
天心阁，阁中鸽，鸽飞阁不飞。
这不只是字与字对，而且有巧妙的涵义。
在对联的传说中，有清代名儒纪晓岚被一个江船上武夫难倒的故事。
武夫乘的船有帆，纪晓岚的船无帆用橹。武夫出联是：“两舟并行，橹速不如帆快。”这里利用“橹速”与文官“鲁肃”谐音，“帆快”与猛将“樊哙”谐音，意指“文不如武”。纪晓岚一时无对，被困数日，闷闷不乐。直到数日后他抵达福州主持院试大典，听到乐声才顿悟到，下联应是：“八音齐奏，笛清怎比箫和。”这里“笛清”与“狄青”将军谐音，“箫和”与“萧何”丞相谐音，隐喻“武不如文”。这副对联不仅在形式上完全配对，字字相匹，而且通过谐音运用典故，全面对仗，内涵丰富，达到了很高的艺术境界。
钱学森从思维学角度分析了上述这些对对联的过程：上联是给出一个句型结构，请应联人按此给定结构，去找相对应的字、词填入这个结构中，思维的过程就在于搜索思想库，从中找材料，匹配出语法、语义相对称的内容来。其实，这也是模式识别并进行匹配的生动例子。
汉语除了象形特征以外，它还有一个重要的特点，这在其他语种中是罕见的，即它有大量个体量词。我们在指称一个名词个体时，通常要用特定的量词来匹对，如我们说一匹马，一头牛，一架飞机，一把伞，等等。在英语中，只用一个简洁的“a”即可。张积家等介绍，仅一部《现代汉语常用量词词典》就收录了789个量词，量词从先秦时期的几个，发展至今数量在不断上升，种类也不断增加。语言数量表达方式的差异，体现出由思维投射到语言时，不同的语言采用了不同的编码方式，体现了不同的表达原理和思维特点、文化精神。有人推测，在古汉语发展中，语言抽象化与汉民族思维特点发生过严重对立，汉民族长于具象思维，语言中充满了感受和体验，当汉语发展到一定阶段后，这种精神便抑制语言的抽象化。此时，个体量词便作为一种调解因素出现，它暗示名物的形象，使抽象概念变得具体形象和生动可感起来。
语言是思想交流的工具。语言学家们指出：人类的语言实际上分两部分，即语言和说话行为。语言遵循严格的规则，说话则往往不符合语法的逻辑，但是，我们理解言语的能力很强。我们能够听懂不符合语法、支离破碎的甚至带浓重口音的句子。在文字识别中，我们也往往能轻而易举地看懂潦草的字体。这应该归功于思维模式对语言的“块化匹配”的功能。乔姆斯基认为，人类拥有共同的语言深层结构，从深层结构转换到表层结构，这个过程可以生成无限的语句，因此，人类说过的和将要说的，都只是语言整体的一个极小部分。乔姆斯基的转换生成语法极大地推动了计算机理解自然语言的研究。这项研究要求语言形式化，要求人们理解语言的思维模式和机器理解语言的程序这两个“软件系统”之间保持某种同构关系。这对于语法来说可以做到，但一包括语义就很难了。事实证明，仅仅依靠转换生成语法并不能使机器理解语言，计算机有时在回答人的问题时，会给出语法正确但语义十分可笑的语句。
理解过程中，我们不仅要有足够的词汇，与所要理解的事物或语言相匹配，而且要有相应的句法，相应的语法结构。这样，理解才能够合乎逻辑地进行下来。我们知道，一些语言中有各种词性，还有词的主格、宾格等复杂的句法结构。心理学家杰肯道夫认为，为了使我们能说和听懂新的句子，我们的头脑中必须储存的不光是我们语言的词汇，而且还得有我们所用语言的可能句型。这些句型所描述的，不仅是词的组合形式，而且也是词组的组合形式。语言学家认为，这些形式是记忆中储存语言规则的。人们把所有这些规则的组合，称为语言的思维语法，或简称语法。
想想我们上小学时学习造句的情形。首先，思维模式中要有基本的词汇，这些词汇的意义能够被自己所掌握，而且能够恰当地使用在句子结构中；其次，要懂得句法，掌握基本的语法结构，主语、谓语、宾语、状语、补语等要各得其所；此外，所造句子必须符合语义，意义合理，并且符合语言实际运用的规则和要求，与说话的环境相匹配，这样才能说创造了一个通顺的句子。一般的小学生如果没有语言天赋，总是从先易后难开始，逐渐过渡到复杂的句型结构。他们往往先开始模仿，用老师给出的例子造句，继而融会贯通，较熟练地运用词汇和句法，进而创造出自己的有新意的句子来。一些经过训练的学生，能创作出非常精彩的句子，其机智幽默，往往能令人捧腹。
符合语法的句子不一定就是有意义或符合语义学规则，有些胡乱拼起来的句子，语法上正确，但没有内在的意义。如这一句：“无色的绿色的念头狂怒地在睡觉。”乔姆斯基认为，不能把“符合语法”这个概念跟任何语义上的“有意义”或“有意味”这类概念等同起来。心理学实验也表明，人们对语法正确但语义不通的无理句不容易记住，因此，理解语言要依靠概念，记忆就是要记住概念之间的关系。科学家们先后为计算机理解语言建立了语义网络模型和概念从属模型等。语义网络模型是把语言看做一张网络，其中概念是网上的纽结，概念之间的语义关系是沟通结点的导线。商克（Shank）提出的概念从属理论（conceptual dependency）认为：人脑中存在着某种概念基础，语言理解过程就是把语句映射到概念基础中去。概念基础具有整合完善的能力，能根据初始的输入来预见可能的后续信息。还有的科学家提出人工智能模型，认为人理解语句是运用所有的知识和智能，所以机器不能单单只依靠语法，也要注重语义和语用。这些成果表明，对人工智能的深入研究，同时也促进了对人自身思维奥秘的探索。