Le volume consacré à la « noologie » concerne la psychologie, telle que l’entend Chavannes, ainsi que la logique. Définie par son étymologie comme une science de l’esprit (« noos »), la noologie a selon lui pour objet les procédés de la pensée, depuis ses formes les plus élémentaires jusqu’aux plus complexes. Elle se comprend par conséquent également comme une science des opérations les plus avancées et les plus rigoureuses de la pensée et des règles auxquelles elle obéit. En ce qui concerne ses formes les plus élémentaires, la démonstration de Chavannes est directement liée à d’autres volumes qui composent son Anthropologie ou science générale de l’homme. Elle prend en effet appui, d’une part, sur les volumes consacrés à l’Anthropologie proprement dite et l’Ethnologie, en ce qu’ils éclairent les conditions anatomiques qui déterminent les capacités perceptives de l’homme ainsi que l’histoire des progrès de la pensée humaine. Elle repose, d’autre part, sur la Glossologie et l’Etymologie du fait que ces savoirs mettent en lumière le processus de formation des premiers sons et des radicaux primitifs à partir desquels il devient possible de suivre le développement des mots et des concepts qui suit la progression d’une pensée toujours plus complexe et abstraite. En lien avec ces différentes formes de connaissances, la Noologie de Chavannes se déploie en deux parties. La première est spécifiquement consacrée à l’ « analyse des facultés et opérations » qui caractérisent l’intelligence, la seconde aux règles auxquelles elle doit se soumettre pour parvenir à discerner la vérité.