相互作用二元論または単に相互作用説は二元論の一種で、心の状態、例えば信念や欲求といったもの、を物理的な状態と因果的に相互作用するものとして捉える立場である。[7] 歴史上この考えをもっともハッキリと主張したのは、デカルトであり、著書Meditationsにおいて相互作用二元論の考えを明確にした。[6] 20世紀以後においてはこの考え方を擁護する論者は非常に少ない。しかし有名な論者としてカール・ポパー、ジョン・エックルスがいる[20]
デカルトの有名な論証は次のようにまとめられる。 セスは延長を持たない思考するものとしての自分の心の明晰で判明な観念を持つ（延長をもたないとは長さ、重さ、高さなどの面で測定することができないということである）。彼はまた自分の身体について、空間的な延長を持ち、量を測ることができ、思考できない何かとしての明晰で判明な観念を持つ。このことから、心と身体は根本的に異なった性質を持つのであるから同一ではありえないということが導ける。
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しかし、同時に、セスの心理状態（欲求、信念等）が彼の身体に対して因果的な効果を持ち、またその逆に身体が心に因果的な効果を持つことは明白である。たとえば、子供が熱せられたストーブに触れたら（物理的出来事）痛みを引き起こし（心的出来事）、彼は悲鳴をあげ（物理的出来事）、それが次に母親の恐怖と保護の感覚を引き起こす（心的出来事）、などなどといったようにである。
デカルトの議論における重要な前提は、セスが自分の心の中の「明晰で判明な」観念だと思うものは必然的に真だ、というものである。現代の哲学者の多くはこれに疑いを持つ。[21][22][23]たとえば、ジョゼフ・アガシは二十世紀初頭からなされたいくつかの科学的発見の結果、自分自身の観念には特権的にアクセスできるという考え方の根拠が崩れたと考えている。フロイトは心理学的な訓練を受けた観察者はある人の無意識の動機を本人よりもよく理解できるということを示した。デュエムはある人がどういう発見方法を使っているか科学哲学者の方が本人よりよく知っているということがありうると示し、マリノフスキは人類学者はある人の慣習や習慣を本人よりよく知っていることがありうると示した。アガシはまた、人々に実際に存在しないものを見るようにしむける現代の心理学的実験は、科学者がある人の知覚を本人よりもうまく記述できるということを示しているから、デカルトの議論を拒否する論拠になると主張する