神经美学学科还没有创立之前，认知心理学家们就开始从艺术和感知觉的关系，探索审美的奥秘。1957年阿恩海姆（Rudolf Arnheim）在《艺术与视知觉》中指出，知觉是艺术思维的基础。阿恩海姆提出视觉可以捕捉到事物的本质，而捕捉事物本质需要抓住事物的主要特征，因此“所谓‘观看’，就意味着捕捉眼前事物的某几个最突出的特征。例如，观看天空主要捕捉的是天空的蔚蓝色，观看天鹅最注意的是它那弯曲的长颈，观看书本注意的是其长方形形状，观看金属
主要捕捉的是它的光泽，观看香烟注意的是其挺直性，如此等等。在观看中，仅仅是一个由几条简略的线条和点组成点图样，就可以看作是一张‘脸’。透过少数几个突出的知觉特征见出事物全貌的。”阿恩海姆认为这些主要特征是简化和概括事物的本质，我们的视觉是通过提取事物的主要特征来理解该事物及其本质的。“按照这些规律，人的眼睛倾向于把任何一个刺激式样看成现有条件下最简单的形状。”阿恩海姆将艺术解释为一种趋向于简单结构的现实体验。在阿恩海姆看来，艺术的简化也是和视觉经验一样，都是在通过事物本质及其表现出来的主要特征基础上来认知和描绘该事物的。
阿恩海姆还主要是从视知觉的心理角度来论述艺术，随着脑科学的发展，一些认知心理学家开始从视觉大脑的角度来分析艺术及艺术家。1988年哈佛大学教授列文斯通（Margaret S. Livingstone）她比较分析了艺术家的经验意识与视觉大脑运作方式的相互作用，指出尽管对视觉大脑运作方式的解释最近才得到澄清，但“许多艺术家和设计师似乎凭经验意识到了基本原理”，因此欧普艺术的神韵、点彩绘画的宁静和埃舍尔版画的3D迷惑性等能产生令人惊讶的视觉效果。她还实证分析了视觉大脑处理颜色、形状、空间和运动信息等的运作方式，这些视觉信息最初在从眼睛到大脑的通道中是混杂在一起的，但从视觉初级皮层再输入到次级视觉区，就分别有不同的独立的脑区结构和独立神经通路处理不同的信息，然后结合起来产生我们称之为感知的体验大脑的这种独立并行的视觉处理方式，对艺术创作和审美欣赏产生了重要影响。
可见随着脑科学的逐步发展，虽然神经美学学科还没有正式创立，但认知心理学家们就已经开始广泛关注艺术与大脑的关系。认知心理学家索尔索（Robert L. Solso）指出，艺术和大脑之间有着紧密的联系，艺术和科学是同一硬币的两面，两者研究成果可能有助于相互解释对方的理论问题，在学术研究上可以互为关照和参考。1994年，索尔索在著作《认知和视觉艺术》中指出：“虽然几百年来艺术家们完美地表现了他们的绘画技艺，不过科学家们探索大脑的结构和功能只有一百多年。这期间的科学进步是惊人的，最新发现导致了大脑的整体理论的思想，这包括大脑的所有功能，比如欣赏艺术。当科学家们在理解大脑和感觉系统取得真正进步的时候，艺术评论家、哲学家和历史学家很少关注这些发现。科学家同样也很少对艺术领域感兴趣。艺术和科学在认知方面是如此的不同，以至于两者之间没有一个足够的用来进行好的争论的共同基础。但是现在我们慢慢地开始理解，神经科学和艺术这两个学科的其中一个学科的思想观点可能有助于解释另一个学科。”。索尔索在该书中的突出贡献是把艺术认知分为“先验认知”（nativistic perception）和“指向认知”（directed perception），前者是自下而上的加工路径，通过眼睛和大脑来对客体进行感知加工，后者是真正个人化的自上而下的加工路径，通过个人的经历和知识来进行选择性的观念加工。后来的神经美学研究一直沿用自下而上和自上而下的两条加工途径的理念，并取得脑实验数据支撑。此外，这两条加工路线的推测基础上，索尔索创造性提出核心理论“典型同构”（proto-isomorphism），并运用于艺术欣赏分析。