心理理论与执行功能似乎是协调发展的，由此发展心理学家一直对心理理论与执行功能之间的联系表现出浓厚的兴趣。关于心理理论与执行功能之间的关系，现存的观点主要集中于三大理论：（1）执行功能决定了心理理论的发展；（2）心理理论决定了执行功能的发展；（3）基于共享的大脑区域或神经网络，心理理论和执行功能相互关联。
长期以来，研究者们广泛地依赖行为证据来推断这三种建议的相对合理性，然而，即使采用交叉滞后模型的复杂纵向设计，研究结果依然混乱不清(Wade et al., 2018)。与此同时，神经成像和其它评估大脑结构和功能的工具的进步也一直在推动这方面的研究，为厘清二者关系带来新的曙光。如Sabbagh等人(2009)的研究为驳斥了执行功能与心理理论可以简化为通用的结构这一观点。在这项研究中，虽然执行功能与心理理论能力相关，但即使在统计上控制与执行功能的关联后，背内侧前额皮质和右侧颞顶叶交界处的活动仍与心理理论相关(Sabbagh, Bowman, Evraire, & Ito, 2009)。Wiesmann，Schreiber，Singer，Steinbeis和Friederici(2017)使用磁共振弥散加权成像也表明，3-4岁儿童在错误信念理解上的突破性进展与颞顶联合区、内侧前额叶、楔前叶和颞中回局部白质结构的年龄相关变化有关，而与执行控制无关。这都暗示了心理理论应存在一个专门的神经回路，为心理理论推理与执行功能推理的神经基础是分离的提供了令人信服的证据。
此外，有关执行功能与心理理论能力的分离研究也是对互有争议的理论作出区分选择的有效方法。早期研究者发现患有威廉斯综合征的儿童难以完成执行功能任务，但在心理理论任务中表现良好(Perner & Lang, 2000)，似乎印证了心理理论的发展优先性，但该研究所用样本仅6人，故结论值得谨慎对待。而Pellicano(2007)在患有自闭症的儿童身上发现了一种方向完全相反的功能分离：儿童表现出高水平的执行功能和受损的心理理论能力。这对心理理论能力决定了执行功能的发展这一观点进行了有力回击。随着研究的推进，越来越多的研究者都倾向认为执行功能对随后心理理论的发展的影响是显著的(Benson, Sabbagh, Carlson, & Zelazo, 2013; Devine et al, 2016; Duh et al, 2016; Gao et al., 2020)。为了综合20多年来关于执行功能和心理理论之间关系的研究，Devine和Hughes(2014)对来自15个不同国家的102项研究（共包含9994个3-6岁的参与者）的数据进行了元分析，发现执行功能先于心理理论能力的发展并参与其中，更加强有力地印证了执行功能在二者关系中的发展优先效应。