Κάθε πιθανή κατάσταση ενός παζλ και κάθε νόμιμη κίνηση μεταξύ καταστάσεων αποτελούν μαζί τον χώρο του προβλήματος. Είναι η νοητική ή τυπική αναπαράσταση ενός προβλήματος που περιλαμβάνει την αρχική κατάσταση, την κατάσταση-στόχο και τους τελεστές που μετασχηματίζουν τη μία κατάσταση σε μια άλλη.

Οι Newell και Simon εισήγαγαν την έννοια στην ανάλυσή τους για την επίλυση ανθρώπινων προβλημάτων. Η αναζήτηση εντός του χώρου του προβλήματος μπορεί να είναι εξαντλητική ή να καθοδηγείται από ευρετικές μεθόδους που μειώνουν τον αριθμό των διαδρομών που εξετάζονται. Το μέγεθος και η δομή του χώρου καθορίζουν τη δυσκολία. Οι ειδικοί κλαδεύουν αποτελεσματικά τον χώρο αναγνωρίζοντας πολλά υποσχόμενες κατευθύνσεις. Οι αρχάριοι συχνά εξερευνούν αντιπαραγωγικά.

Τα σαφώς καθορισμένα προβλήματα έχουν σαφώς καθορισμένους χώρους. Τα ασαφή προβλήματα απαιτούν από τον λύτη να κατασκευάσει ο ίδιος τον χώρο. Η κατανόηση των χώρων προβλημάτων βοηθά στο σχεδιασμό οδηγιών, βοηθημάτων λήψης αποφάσεων και αλγορίθμων αναζήτησης τεχνητής νοημοσύνης. Ο τρόπος με τον οποίο διατυπώνεται ένα πρόβλημα θέτει τα όρια εντός των οποίων μπορούν να εμφανιστούν οι λύσεις.

• Αναπαράσταση καταστάσεων και τελεστών σε ένα πρόβλημα
• Περιλαμβάνει αρχική κατάσταση, στόχο και νόμιμες κινήσεις
• Η αναζήτηση μπορεί να είναι συστηματική ή ευρετική
• Η εξειδίκευση μειώνει τον αποτελεσματικό χώρο αναζήτησης