Badania map wyobrażeniowych polegają na analizie dokumentów wykonanych przez badane osoby. Były to albo mapy (szkice), albo opisy słowne. W przypadku mapy analizowany jest sposób wykonywania rysunku, orientacja rysunku, wzajemne ułożenie obiektów, obecność lub brak pewnych elementów, powiększenie lub pomniejszenie niektórych obszarów. W badaniu opisów zwraca się szczególną uwagę na wartości przypisywane niektórym miejscom.
Badania te najczęściej dotyczyły obszarów miejskich. Badania prowadzone są na jednostkach, ale zebranie dużej liczby dokumentów umożliwiało wyciąganie wniosków na temat organizacji informacji przestrzennej w różnych grupach. Dla każdej grupy tworzy się syntetyczne mapy z oznaczoną częstotliwością pojawiania się poszczególnych obiektów wśród badanych z danej grupy. Szczególnie bogate były opracowania dotyczące obrazów miasta w różnych grupach wiekowych (dzieci, osoby aktywne zawodowo, starsi) czy społeczno-ekonomicznych (biedni, bogaci, grupy etniczne, etc.).
Badacze wyróżnili dwa podstawowe sposoby organizacji informacji przestrzennych: sekwencyjny (liniowy) oraz przestrzenny. Ten pierwszy używamy w obszarach słabo znanych, gdzie znane są nam obiekty jedynie wzdłuż pewnych tras.