يحتج نقد التحيز المعرفي بأن الإيمان الديني ينشأ من أخطاء منهجية في التفكير البشري وليس من أي إدراك حقيقي للواقع الإلهي. تدعي هذه الحجة أن الآليات المعرفية المتطورة—بما في ذلك كشف الفاعلية، والتعرف على الأنماط، والتفكير الغائي، وتحيز التأكيد—تهيئ البشر لتكوين المعتقدات الخارقة للطبيعة والحفاظ عليها بغض النظر عن قيمتها الحقيقية. يستخدم هذا النقد اكتشافات العلوم المعرفية وعلم النفس التطوري وعلم النفس التجريبي لإثبات أن الإدراك الديني يتبع أنماطاً قابلة للتنبؤ يمكن تفسيرها من خلال العمليات الطبيعية. بدلاً من معاملة الإيمان الديني كاستجابة للأدلة أو الوحي، يؤطر هذا النهج الإيمان كناتج ثانوي لأنظمة معرفية تطورت لأغراض تكيفية أخرى لكنها تولد مفاهيم دينية كنتائج غير مقصودة.
ظهر هذا النقد من التقاء النظرية التطورية والعلوم المعرفية في أواخر القرن 20. يشمل المطورون الرئيسيون باسكال بوير في «تفسير الدين» (2001)، وسكوت أتران في «بالآلهة نثق» (2002)، وجاستن باريت مع نظرية جهاز الكشف المفرط النشاط للفاعلية (HADD) في «لماذا يؤمن أي شخص بالله؟» (2004)، وأعمال بول بلوم حول الثنائية الحدسية في «طفل ديكارت» (2004). تشمل السوابق نظرية التجسيم لستيوارت غوثري في «وجوه في السحب» (1993). اكتسب النهج زخماً من خلال حركة العلوم المعرفية للدين (CSR)، مع باحثين مثل جيسي بيرنغ وآرا نورنزايان وديبورا كيلمن يساهمون بدراسات تجريبية حول التحيز الغائي وثنائية العقل-الجسد والإسناد الخارق للطبيعة. قدمت أعمال دانيال كانيمان وعاموس تفيرسكي حول التحيزات المعرفية، رغم أنها لم تستهدف الدين تحديداً، الإطار الأساسي لفهم أخطاء التفكير المنهجية.
تحتج الردود الإيمانية على هذا النقد عادة بأن تفسير الآليات المعرفية لتكوين المعتقدات لا يحدد قيمة الحقيقة لتلك المعتقدات—المغالطة الجينية. يحتج ألفن بلانتنجا في «أين يكمن الصراع حقاً» (2011) بأنه إذا صمم الله القدرات المعرفية البشرية، فيجب أن نتوقع منها إنتاج معتقدات دينية صحيحة بشكل موثوق. جاستن باريت نفسه، رغم ريادته لنظرية HADD، يحتج في «العلوم المعرفية والدين واللاهوت» (2011) بأن الميول المعرفية الطبيعية نحو الإيمان بالله قد تشير إلى التصميم وليس الخطأ. يحتج كيلي جيمس كلارك وجاستن ل. باريت بأن التفسيرات المعرفية محايدة معرفياً. يحافظ منتقدو نهج التحيز المعرفي على موقفهم بملاحظة أن هذه الردود الإيمانية تفترض ما يحتاج إلى إثبات—أن الآليات المعرفية تتبع الحقيقة في المجالات الدينية—ويشيرون إلى نجاح تفسيرات التحيز في تفسير التنوع الديني والارتباط بين انخفاض التفكير التحليلي وزيادة الإيمان الديني.
يختلف نقد التحيز المعرفي عن الصياغات الأخرى في عائلة نقد الدين من خلال تركيزه التجريبي والآلي. بخلاف تأكيد النقد الجينالوجي على الطوارئ التاريخية والثقافية، يحدد هذا النهج أنماطاً معرفية عالمية. يختلف عن نظرية الإسقاط وتحقيق الرغبات بتأسيس ادعاءاته على البيانات التجريبية بدلاً من التكهنات التحليلية النفسية. بخلاف نقد إله الفجوات الذي يستهدف حركات استدلالية محددة، يتحدى نقد التحيز المعرفي الجهاز المعرفي بأكمله الذي يقوم عليه الإيمان الديني.