El espacio del problema se compone de todos los estados posibles de un rompecabezas y de todos los movimientos legales entre estados. Se trata de la representación mental o formal de un problema, que incluye el estado inicial, el estado objetivo y los operadores que transforman un estado en otro.

Newell y Simon introdujeron el concepto en su análisis de la resolución de problemas humanos. La búsqueda dentro del espacio del problema puede ser exhaustiva o guiada por heurísticas que reducen el número de caminos considerados. El tamaño y la estructura del espacio determinan la dificultad. Los expertos podan eficazmente el espacio al reconocer direcciones prometedoras; los principiantes a menudo exploran de forma improductiva.

Los problemas bien definidos tienen espacios claramente especificados; los problemas mal definidos requieren que quien los resuelve construya el espacio por sí mismo. Comprender los espacios de los problemas ayuda a diseñar instrucciones, herramientas de apoyo a la toma de decisiones y algoritmos de búsqueda de inteligencia artificial. La forma en que se plantea un problema establece los límites dentro de los cuales pueden aparecer las soluciones.

• Representación de estados y operadores en un problema
• Incluye el estado inicial, el objetivo y los movimientos legales.
• La búsqueda puede ser sistemática o heurística.
• La experiencia reduce el espacio de búsqueda efectivo.