Мисленето и разсъждаването на животните винаги са били спорен тема, защото е трудно да се докаже. Дарвин мислел, че животните, като хората, трябва да намерят партньори, храна и път през обкръжащата среда, като горите, въздуха или водата. Той вярвал, че за изпълнение на тези задачи са необходими умения за решаване на проблеми. Чимпанзеи, делфини, птици и кучета са изследвани, и тестовете показват, че животните имат способност да мислят и разсъждават. Бъдещите изследвания на животни може да идат от MRI или PET скениране. Проучванията на моделите на мозъка могат да предскажат с по-голяма сигурност способността за мислене и разсъждаване.
Чимпанзеи
Наблюдението на приматите е показало, че те имат способност да използват разнообразие от инструменти за търсене на термитници и за правене на оръжия за убиване на малки животни. Чимпанзеите са наблюдавани в техната естествена среда, като стратегизират с други чимпанзеи, за да изследват здобич. Маймуните също имат способност да учат и използват жестови език и символи за комуникация.
Делфини
Бутеноносите делфини имат големи мозъци, второ само на хората. Изследователите са сравнили мозъците на примати и делфини и са намерили паралели в интелигентността. Делфините изглеждат да имат сложни комуникативни умения. Има изчерпателни изследвания на делфини и техната способност да подражават човешки пози. Когато на делфини са дадени избор от две възможни реакции, те показват колебание, когато не са сигурни. Ако делфинът е сигурен в отговора, той веднага отива право към този избор. Колебанието показало на изследователите разсъждавателни умения.
Птици
Птиците варират значително в интелигентност. Папагалите имат способност да говорят и подражават думи. Те също имат способност да отличават цвят, форми, размер и материали. Папагалите са показывали знаци на отдалеченост и депресия. Според март 2008 „National Geographic“, скръб-кърли (scrub jays) знаят, че други кърли ще крадат и че съхранената храна се портя.
Кучета
Кучетата са способни да разберат много форми на комуникация, като ръчни сигнали, вербални команди и лицеизрази. Много породи са обучени като терапевтични кучета поради способността да усещат нуждите на хората. Някои са способни да предвиждат, когато припадък е на път да се случи у някои хора и да реагират с сигнал. Собственици на любимци могат да посочат безброй примери за мислене на кучета, като отваряне на врата, спасяване на тонещо дете и събуждане на семейство при пожар.