U teoriji transformacijske gramatike rečenice imaju dva načina na koje se mogu predstaviti: duboku i površinsku strukturu. Duboka struktura odnosi se na temeljno značenje rečenice kako je predstavljeno i shvaćeno u mozgu. Služi kao kontrapunkt površinskoj strukturi, koja je stvarni pisani ili izgovoreni oblik rečenice. Ovaj koncept stvorio je Noam Chomsky u svojoj knjizi iz 1957. Sintaktičke strukture, koja je formulirala teoriju transformacijske gramatike. Prema ovoj teoriji, ljudi koriste transformacije, vrstu kognitivnog procesa, za mapiranje strukturnih odnosa između rečeničnih referenta shvaćenih u jezičnim područjima mozga i stvarnog sadržaja rečenice koja se vidi ili čuje.
Koncept duboke strukture tvrdi da se informacije povezane sa svakom komponentom rečenice, kao što su njezini subjekti i predikati, kodificiraju u apstraktne dijelove unutar mozga. Rečenice koje se razlikuju po svojoj površinskoj strukturi, poput “Dječak je šutnuo loptu” i “Dječak je šutnuo loptu”, mogu imati istu duboku strukturu. Razlog tome je što su sastavni dijelovi svake rečenice povezani na isti način u mozgu, tako da ljudi mogu razumjeti rečenice kao semantički ekvivalentne, iako su sintaktički različite. S dvosmislenim rečenicama, kao što je “Vidio sam kako vozi čovjeka”, sa samo jednom površinskom strukturom, mogu se stvoriti višestruke strukturne interpretacije preuređivanjem sastavnih dijelova, kao što su “Vidio sam čovjeka kako vozi” ili “Vidio sam čovjeka koji inače vozi.”
Duboka struktura, kako je opisao Chomsky, bila je podvrgnuta određenim pravilima koja su urođena u ljudskom mozgu. To uključuje transformacijska pravila za izvođenje značenja površinske strukture rečenice, kao što je dodavanje impliciranog objekta u rečenicu: naredba “Samo vozi!” postaje uputa za “Vozi auto”, na primjer kroz pravilo zbrajanja. Kroz druge transformacije, dubinska struktura misli pretvara se u gramatički ispravne rečenice koje mogu razumjeti slušatelj ili čitatelj. Ta su pravila, kao i sposobnost održavanja apstraktnih ideja u mozgu, urođena, prema teoriji, tako da ljudi ne moraju biti poučeni da kodiraju jezik u smislu duboke strukture; to je proces koji se događa automatski. Iako je koncept struktura i dalje važan u lingvistici, većina lingvista više ne vjeruje da je duboka struktura jedini način na koji ljudi izvuku značenje iz jezika.