Układ przestrzenny miasta jest postrzegany przez mieszkańców oraz gości w bardzo zindywidualizowany sposób. Każdy osoba ma własne doświadczenia przestrzeni miejskiej wynikające z bieżących doznań zmysłowych i z pamięci wcześniejszych doświadczeń. Zapamiętywane są obrazy przestrzeni zmieniającej się w czasie; trasy, którymi przemieszczają się ludzie, oraz miejsca, w których się zatrzymują. Różne grupy społeczne mogą mieć odmienne wyobrażenia tej samej rzeczywistości. Dzieci inaczej zapamiętują obrazy otoczenia niż osoby dorosłe, a osoby, które tylko odwiedzają miasto, postrzegają je w odmienny sposób niż jego mieszkańcy.
Badaniami nad doświadczeniami w zapamiętywaniu obrazów miasta zajmował się w latach 60. XX wieku amerykański architekt i urbanista Kevin Lynch. Analizował on sposób postrzegania miasta przez mieszkańców oraz wpływ różnych form przestrzennych na te odczucia. Lynch poszukiwał odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób ulepszyć wizerunek miasta, jak ułatwić ludziom poruszanie się w jego przestrzeni oraz jak efektywniej ją zagospodarować. Jego badania były wyjątkowe, ponieważ dotyczyły nie tylko obiektywnych pomiarów przestrzeni, ale też subiektywnych doświadczeń jednostek poruszających się po mieście. W tym celu Lynch przeprowadzał wywiady oraz analizował mapy mentalne określonej przestrzeni rysowane przez uczestników badań. Mapy mentalne były zindywidualizowane oraz niedokładne, ponieważ badani odwzorowywali tylko te obiekty przestrzenne, które najbardziej zapadały im w pamięć. Na podstawie tych prac Lynch doszedł do wniosku, że w przestrzeni miejskiej (niezależnie od analizowanego obszaru) występują wspólne elementy, które są zapamiętywane.
Kevin Lynch przedstawił teorię, w której opisał podstawowe elementy struktury miasta, wpływające na jego wizerunek i kształtujące jego układ przestrzenny. Te elementy to ścieżki (wszystkie drogi, którymi przemieszczają się ludzie), krawędzie (linearne elementy stanowiące granice pomiędzy różnymi fragmentami miasta), regiony (bardziej lub mniej zdefiniowane charakterystyczne obszary w mieście), punkty orientacyjne (elementy charakterystyczne umożliwiające lokalizację w przestrzeni), węzły (miejsca przecięcia się komunikacji lub kumulacji różnych funkcji).
Ścieżki, ulice, ciągi spacerowe, drogi, po których przemieszczają się ludzie, stanowią podstawowy układ odniesienia dla pozostałych elementów struktury przestrzennej miasta. Ich kierunek: zakręty, ciągłość, jednokierunkowość, decydują o tożsamości miasta.
Krawędzie lub pasma graniczne to linearne elementy takie jak: rzeki, torowiska, mury, które nie są przez ludzi używane i określane jako ścieżki. To bardziej lub mniej zdefiniowana granica pomiędzy dwiema miasta.
Rejony to elementy przestrzeni o charakterystycznych cechach formalnych, symbolicznych czy społecznych, odróżniających dany obszar od innego. Mogą to być dzielnice śródmiejskie lub peryferyjne dzielnice mieszkaniowe, obszary przemysłowe. Rejony w mieście są zazwyczaj obszarami czytelnymi dla ogółu mieszkańców.
Punkty węzłowe są miejscami przecięcia się głównych arterii komunikacyjnych, to: place, przystanki, stacje metra, dworce lotnicze lub kolejowe. Charakteryzują się dużym natężeniem ruchu, mają znaczenie funkcjonalne i są zapamiętywane dzięki specyficznej formie przestrzennej.
Punkty orientacyjne, inaczej dominanty, to fizyczne obiekty, takie jak np.: budynki, góry, pomniki czy inne obiekty będące zewnętrznym układem odniesienia umożliwiającym orientację w mieście. Punkty orientacyjne są łatwe do zidentyfikowania i wyraźnie kontrastują z otoczeniem. Przyczyniają się do poczucia przynależności do miasta, identyfikacji z daną przestrzenią. Dla osób, które odwiedziają dane miejsce lub miasto, dominanty stają się symbolami miasta.
Wybitne elementy krajobrazu to np.: założenia urbanistyczne, budynki lub krajobrazy, które wywołują silne przeżycia emocjonalne. Elementy, które zapisały się w kanonie architektury czy sztuki. Skala przeżycia przestrzeni nie jest zależna od jej wielkości – nie zawsze największe założenia dostarczają największych doznań.
Lynch opisał swoje badania nad strukturą miasta w książce Obraz miasta, która przyczyniła się do szerszego spojrzenia na projektowanie urbanistyczne i włączenia do projektowania aspektu humanistycznego: punktu widzenia odbiorcy i użytkownika przestrzeni miejskiej.