Tezy zawarte w książce Myślenie wzrokowe, po raz pierwszy wydanej w roku 1969, są prowokacyjne i dalekosiężne. Arnheim twierdzi, że myślenie jest ze swej natury percepcyjne. Twierdzi też, że starożytna dychotomia między obserwacją a myśleniem, między odczuwaniem a rozważaniem jest mylna i wprowadza w błąd. Nawet podstawowe procesy postrzegania pociągają za sobą mechanizmy typowe dla myślenia, a myślenie odbywa się za pomocą zmysłu wzroku.

„Moje wcześniejsze badania nauczyły mnie, że działalność artystyczna jest formą rozumowania, w której nierozdzielnie splatają się ze sobą postrzeganie i myślenie. Uznałem, że muszę stwierdzić, iż ktoś, kto maluje, pisze, komponuje czy tańczy, myśli zmysłami. Ta jedność postrzegania i myśli okazała się zresztą cechować nie tylko sztukę. Analiza naszej wiedzy na temat percepcji wzrokowej, uświadomiła mi, że niezwykłe mechanizmy, za których pomocą zmysły ujmują doświadczenie, są niemal identyczne z działaniami opisywanymi przez psychologię myślenia. I odwrotnie – bardzo wiele wskazuje na to, że domeną naprawdę twór czego myślenia w każdej sferze poznania jest dziedzina wyobraźni”.