Il carico mentale si può stimare con tre famiglie di metodi. Le misure soggettive chiedono all'operatore di valutare il proprio carico; sono economiche e accettate, ma risentono di aspettative e abitudini. Le misure di prestazione osservano tempi di risposta, errori, prestazione su un compito secondario aggiunto al principale. Le misure fisiologiche registrano parametri come frequenza cardiaca e sua variabilità, movimenti oculari, dilatazione pupillare; sono oggettive ma richiedono strumentazione e interpretazione specialistica.
Lo strumento soggettivo più diffuso è il NASA Task Load Index, o NASA-TLX, sviluppato presso l'agenzia spaziale statunitense. Valuta sei dimensioni: richiesta mentale, richiesta fisica, richiesta temporale, prestazione percepita, sforzo e frustrazione. Ciascuna è valutata su una scala, e nella versione completa le dimensioni sono pesate tramite confronti a coppie per ottenere un punteggio globale. Esiste una versione semplificata senza pesatura, più rapida da somministrare in reparto.
L'uso intelligente di questi strumenti è comparativo: confrontare postazioni diverse, lo stesso compito prima e dopo una modifica, fasce orarie o turni differenti. Un'azienda di logistica che introduce un nuovo software di gestione delle missioni dei carrelli può somministrare il questionario prima e qualche settimana dopo l'avvio, raccogliendo anche commenti liberi. Un aumento marcato della richiesta temporale e della frustrazione è un segnale da approfondire prima che si traduca in errori e infortuni.