С 1912 г. он стал работать над проблемами психологии мышления, а позже — над созданием концепций решения задач и творческой мысли. Эта работа была прервана войной. Ученый был привлечен к работе по обнаружению подводных лодок.
В 1923 г. он женился на своей студентке Анне Каро. В 1929 г. Вертгеймер уехал их Берлина во Франкфурт, где работал на кафедре философии и психологии Франкфуртского университета. В начале 1933 г., когда политическая ситуация в Германии сильно усложнилась, Вертгеймер уехал в Чехословакию, а в сентябре того же года — в Соединенные Штаты Америки, где он преподавал в Новой школе социальных исследований в Нью-Йорке.
В Америке Вертгеймер продолжил свои исследования, их результаты легли в основу создания книги «Продуктивное мышление». Согласно существовавшим тогда теориям, понимание любых поведенческих особенностей человека может быть обеспечено экспериментальной работой по получению простых ассоциаций или связей «стимул-реакция». Вертгеймер доказал, что подобные теории не могут объяснить продуктивного мышления. Он утверждал, что для полного понимания процессов познания и процесса решения задач необходимо рассматривать целостные структуры, имеющие организованные составные части, функции и роль которых зависят от их положения в гештальте.
В процессе разработки этих частных задач у Вертгеймера окончательно оформляется его теория. Основой ее является гештальт — ярко выраженное целое, система, в пределах которой ее элементы находятся во взаимосвязи друг с другом и с единым целым, где каждая часть или подчасть имеет собственное место, роль и функцию, отводимые для нее природой целого. Структура гештальта такова, что изменение в одной его части влечет изменение во всех остальных частях и в едином целом, поскольку части гештальта не изолированы друг от друга.
На основе этой теории Вертгеймер разрабатывал концепцию процесса научения. По его мнению, природа происходящих при этом процессов и событий не может быть понята при помощи ассоциативных связей. В основе истинного научения лежит понимание, прозрение, по Вертгеймеру — инсайт. Как объяснял ученый, процесс научения состоит в переходе от состояния, когда что-то представляется совершенно бессмысленным, к ситуации, когда нечто ранее бессмысленное становится ясным, доступным пониманию. Если научение состоялось, то перенос его на другую ситуацию, к которой оно тоже применимо, не составляет никакого труда. Таким образом, чтобы проверить, действительно ли научение состоялось, необходимо убедиться, можно ли обобщить изученное и перенести его на другую ситуацию, к которой оно тоже применимо.
Концепция решения задач также подробно рассматривалась Вертгеймером в его книге «Продуктивное мышление». По его мнению, чтобы решить задачу, требуется выработать соответствующее поле задачи. Это может быть переход от хаотичного восприятия предлагаемой информации к получению организованной концепции этой информации. Или, например, выработка поля задачи может заключаться в том, чтобы реорганизовать ошибочное представление об этой задаче в другое, более действенное.
Важным элементом научения является процесс понимания, что та или иная стратегия «сработает» в данной ситуации.