Efekt Stroopa odnosi się do interferencji pomiędzy dwoma czynnościami poznawczymi – w klasycznej wersji  czytaniem pisma oraz nazywaniem kolorów. Do uzyskania tego efektu wykorzystuje się zestaw bodźców spójnych (np. słowo „zielony” napisane zieloną czcionką) oraz bodźców niespójnych (np. słowo „zielony” zapisane niebieską czcionką). Podczas eksperymentu osoba badana proszona jest o przeczytanie wyświetlonego słowa albo o nazwanie koloru czcionki, którym słowo to zostało zapisane. Tym sposobem uzyskujemy cztery warunki eksperymentalne, czytanie bodźców spójnych, czytanie bodźców niespójnych oraz nazywanie kolorów czcionek w warunku spójnym i niespójnym. Badacze często uwzględniają również warunek kontrolny, w którym nie ma żadnego związku między znaczeniem słowa a kolorem jego czcionki (np. „stół” zapisany czerwoną czcionką).

Uśrednienie czasów reakcji dla każdego z nich pozwala zauważyć, że czytanie słów zazwyczaj zajmuje osobom badanym mniej czasu niż nazywanie kolorów. Co więcej, nazywanie kolorów w warunku spójnym jest zwykle szybsze niż w warunku niespójnym (czego nie obserwuje się podczas czytania słów). Różnica w czasach reakcji pomiędzy warunkiem niespójnym i spójnym uznawana jest za miarę siły efektu Stroopa.

Podstawą wszystkich interpretacji tego efektu jest założenie, że wszystkie informacje pochodzące od bodźca (zarówno te istotne jak i nieistotne dla danego warunku) przetwarzane są równocześnie, jednak w zależności od ich charakteru, proces ten może być szybszy lub wolniejszy. Najpopularniejsza teoria wyjaśniająca wyniki efektu Stroopa bazuje na automatyczności niektórych procesów poznawczych. Czytanie tekstu jest uważane za czynność automatyczną, którą przyswajamy ucząc się ignorować cechy niemające wpływu na znaczenie (wielkość liter, kolor tła, typ czcionki). Z drugiej strony, nazywanie kolorów nie jest tak dobrze wyuczone i wymaga od osoby wykorzystania większej ilości zasobów. Wydłużenie czasu reakcji w nazywaniu kolorów czcionki słów niespójnych byłoby zatem spowodowane koniecznością wyhamowania narzucającej się automatycznej reakcji (przeczytanie słowa) i wykonanie tej właściwej (nazwanie koloru) poprzez wykorzystanie kontroli poznawczej. Potrzeba uruchomienia dodatkowego procesu będzie zatem skutkować wydłużeniem średniego czasu reakcji. Z tych samych powodów wielu badaczy korzysta z miary efektu Stroopa jako wskaźnika wydajności procesów kontrolnych – im osoba ma silniejsze mechanizmy kontrolne, tym mniejsza powinna być u niej różnica w czasach reakcji pomiędzy warunkiem niespójnym i spójnym.