Il s'agit ici de s'assurer que les relations entre les items ou les sous-composants du test sont conforment au(x) construit(s) qu'il est censé mesurer. Le type d'analyse à mettre en œuvre dépend de la nature des items et des scores observés. D'une certaine façon et dans certains cas, cet aspect peut être rapproché de la notion plus classique de validité de construit. Les méthodes pour évaluer la structure interne s'appuient le plus souvent sur les corrélations inter items, inter-échelles d'un test, l'analyse factorielle et confirmatoire, etc.