교통사고 원인 규명은 사고 당시의 물리적 상황에 기반하여 이루어진다. 진행 방향, 접촉 부위, 2차 충돌 여부 등 객관적 증거를 통해 충돌 역학을 복원하고 사고 경위를 판단한다는 점을 강조한다.
사고를 일으키는 요인은 크게 운전자 관련 요소, 차량 관련 문제, 주변 환경 요소로 나눈다. 운전자 관련 요소에는 적성, 운전습관, 질병, 음주·약물 복용, 피로 등 운전자의 신체적·심리적 상태와 행동이 포함된다.
차량 관련 요소는 브레이크 고장 같은 차량 자체 결함을 말하고, 주변 환경 요소는 날씨·조명·도로 상태·교통조건 등 외부 물리적·상황적 조건을 뜻한다. 분류형 문제에서는 '운전자 내부 특성 대 외부 환경'의 구분이 핵심 기준이라고 본다.
사고 원인 규명 시 통계적 요인이나 개인 속성(예: 연령)이 그 사고의 물리적 인과관계를 바로 규정하지 못할 수 있음을 유의한다. 연령이나 가족관계와 같은 변수는 사고 발생 확률의 통계적 요인으로 고려할 수 있으나, 개별 사고의 물리적 메커니즘 규명에서는 직접적 근거가 되지 않는다고 본다.
정보처리 관점에서는 운전자의 정보처리 과정을 지각, 식별, 판단, 반응의 단계로 구분한다. 인지라는 용어는 지각과 식별의 이해 단계에 주로 해당하고, 판단은 인지 이후의 결단 단계로 구분하여 설명한다.