Tämä tutkielma käsittelee tietoisuuden vaikeaa ongelmaa eli kysymystä siitä, miten ja miksi fyysiset prosessit aiheuttavat fenomenaalisen tietoisuuden. Ongelman luonnetta tutkitaan subjektiivisen tietoisen kokemuksen ja sitä koskevan tieteellisen tutkimuksen jännitteisen suhteen viitekehyksessä. Tutkielman tavoitteena on toisin sanoen selvittää, mitä tietoisuus on subjektiivisena kokemuksena ja miten sitä voidaan tutkia tieteellisesti. Selvitystyön keskeisimpänä lähteenä toimivat filosofi David Chalmersin kirjoitukset aiheesta. Hän on luonut vaikean ongelman käsitteen, ja hänen tarjoamansa ongelmanratkaisuehdotukset toimivat myös tutkielman kahden viimeisen luvun perustana. Tutkielman johdannossa esitellään tutkielman taustat, tavoitteet ja rakenne, jonka jälkeen luodaan katsaus tietoisuuden käsitteelliseen historiaan. Luvussa 2 tarkastellaan siis sitä, miten käsite on muotoutunut ja muuttunut aina antiikin Kreikasta nykyaikaan asti eri koulukuntien pyrkiessä ratkaisemaan sen mysteeriä. Tässä yhteydessä eritellään tietoisuuden eri ymmärtämistapoja sekä erilaisten tutkimusmenetelmien vaikutusta ilmiön tutkimukseen ja käsityksiin tietoisuuden perimmäisestä luonteesta. Historiaosuuden jälkeen tarkastellaan tietoisuuden tieto-opillista puolta. Luvussa 3 selvitetään, miten tietoisuutta voidaan tutkia niin, että tieteelliset kriteerit täyttyvät. Aluksi luku valaisee sitä, miksi vaikea ongelma on olemassa ja miksi reduktiiviset selitysmallit eivät ole onnistuneet selittämään subjektiivista kokemusta. Tämän jälkeen arvioidaan kriittisesti menestyksekkään tietoisuuden tieteen perusehtoja, lähtökohtia ja tavoitteita. Keskiöön nostetaan tietoisen kokemuksen neuraalikorrelaatit, joita pidetään yhtenä nykytutkimuksen tärkeimpänä aihealueena. Viimeisenä luvussa käsitellään tutkimusmenetelmiä, jotka perustuvat aivotutkimukseen ja näin edesauttavat merkittävien neuraalikorrelaattien löytämistä. Työn viimeinen luku eli luku 4 käsittelee tietoisuuden ontologista luonnetta ja sen paikkaa fysikaalisessa luonnonjärjestyksessä. Luvussa esitellään sekä työkaluja tietoisuuden luonteen erittelemiseen että vaikutusvaltaisia tietoisuuden ongelman ratkaisumalleja. Nämä teoreettiset selitysmallit on jaettu reduktiivisiin ja ei-reduktiivisiin ratkaisuihin. Kyseisten selitysmallien tarkastelu paljastaa, miksi tiedeyhteisö ei ole onnistunut muodostamaan konsensusta tietoisuuden luonteesta ja miksi yleensä niin menestyksellinen reduktio ei hallitse tätä tutkimuskenttää. Tutkielman päätännössä kootaan yhteen syyt redusoimattomuuteen tietoista kokemusta katsoen, tutkielman keskeiset huomiot ja hahmotetaan suuntaviivoja tulevalle tietoisuuden tutkimukselle.