Đầu thế kỷ 20, Sigmund Freud là người đầu tiên mô tả một hệ thống phòng thủ tâm lý như một phần của kiến trúc tâm trí (psychic architecture) của con người. Để hiểu khái niệm của Freud về các cơ chế phòng vệ, ta cùng lược qua lý thuyết của Freud.
Theo Freud, nhân cách con người xuất hiện từ sự tác động lẫn nhau của ba cấu trúc tâm trí: id, ego, và superego. Id là nguồn năng lượng sống (libido). Trẻ sơ sinh chỉ có Id, chỉ muốn nhận được khoái cảm qua các giác quan, và khước từ những kích thích đau đớn, khó chịu. Vấn đề là, Id không có khả năng tự bảo tồn hay suy xét. Vì vậy, một người chỉ có Id sẽ không thể sống sót, và không có khả năng hợp tác với người khác. Id của tôi nhìn thấy iPhone của bạn, thèm muốn và lấy nó. Bạn không hài lòng và chúng ta xung đột – đó là vấn đề, vì bản chất chúng ta là động vật bầy đàn, dựa vào các nhóm được tổ chức chặt chẽ để tồn tại.
Lớn lên một chút, ego bắt đầu phát triển. Ego, giống như ý thức về bản thân, tìm cách quản lý các xung động từ Id đồng thời tránh tự hủy hoại. Khi Id của tôi thèm muốn iPhone của bạn, ego của tôi âm mưu lấy nó khi bạn không nhìn. Đây là một bước tiến, vì tránh được xung đột công khai. Nhưng vấn đề vẫn còn, vì chúng ta vẫn không thể tin tưởng nhau. Sự thiếu tin tưởng khiến cho việc hợp tác nhóm trở nên khó khăn.
Lớn hơn nữa, superego phát triển, tạo thành la bàn đạo đức của ta, là sự phân biệt đúng / sai mà ta thừa hưởng từ nhóm, thông qua cha mẹ. Giờ thì bạn có thể yên tâm lo việc của mình khi biết rằng tôi sẽ không lấy iPhone của bạn, vì superego của tôi nhắc tôi rằng ăn trộm là sai trái. Do đó, superego giúp tiết chế Id (xung lực) và ego (tính ích kỷ) của chúng ta, để phục vụ cho việc thúc đẩy xã hội hợp tác — một nền văn minh — mà cuộc sống từng cá nhân phụ thuộc vào.
Có thể thấy, hệ thống này luôn căng thẳng, vì ego cố gắng dàn xếp ba chủ thể đối địch nhau: Id thì tìm kiếm sự thỏa mãn nhục dục tức thì, superego thì ra lệnh phải đúng đắn về đạo đức, và các điều kiện thực tế, vốn hay đặt những trở ngại hoặc cám dỗ trước mặt ta, mà ta không thể bỏ qua hoặc hô biến.
Đôi khi, những xung lực mạnh mẽ của Id kích động và đe dọa vượt qua ego, gây xáo trộn cảm giác về bản thân, và phá vỡ sự toàn vẹn của ta. Sự kích động này tạo ra lo lắng (anxiety). Để chống lại cảm giác lo lắng này, ego triển khai các cơ chế bảo vệ vô thức. Tất cả các cơ chế bảo về này đều kéo theo một số biện pháp bóp méo thực tế, nhằm giảm lo lắng.
Freud đã chỉ ra một số cơ chế bảo vệ như vậy bao gồm phủ nhận (denial) (từ chối thừa nhận một sự thật có tính đe dọa: “nó chưa chết, nó chỉ đang ngủ”), phản ứng ngược (reaction formation) (hành động ngược lại với cảm xúc thực của mình: Tôi không yên tâm về nam tính của mình, nên tôi hành xử theo cách nam nhi quá mức), chuyển dịch cảm xúc (displacement) (hướng xung lực về phía mục tiêu an toàn: Tôi tức giận ông chủ nên tôi đá con mèo của mình) và thăng hoa (sublimation) (điều chuyển các xung động có tính phá hủy đến những mục tiêu được xã hội chấp thuận: Tôi có xung động hung hăng mạnh mẽ, vì vậy tôi trở thành cầu thủ bóng đá).
Trong cuốn sách có tính định nghĩa đầu tiên về cơ chế phòng vệ, Bản ngã và Cơ chế phòng thủ (1936), Anna Freud đã liệt kê 10 cơ chế phòng vệ xuất hiện trong các tác phẩm của cha cô, Sigmund Freud: kìm nén (repression), thoái lui (regression), phản ứng ngược (reaction formation), cô lập (isolation), hoàn tác (undoing), phóng chiếu (projection), hướng nội (introjection), quay lưng với con người của chính mình (turning against one’s own person), đảo ngược thành đối diện (reversal into the opposite), và thăng hoa (sublimation) hoặc thay thế (replacement).
Sigmund Freud cho rằng các cơ chế phòng vệ hoạt động bằng cách làm biến dạng các xung lực Id thành các dạng có thể chấp nhận được, hoặc bằng cách ngăn chặn vô thức hoặc có ý thức các xung lực này. Anna Freud thì coi các cơ chế phòng vệ là các cơ chế tự động về trí tuệ và vận động, với nhiều mức độ phức tạp khác nhau, nảy sinh trong quá trình học hỏi không chủ ý và tự nguyện.
Anna Freud đưa ra khái niệm về sự lo lắng có tính báo hiệu (signal anxiety). Đó “không trực tiếp là một căng thẳng bản năng xung đột, mà là một tín hiệu xảy ra trong ego khi chờ đợi một căng thẳng bản năng xảy đến”. Do đó, chức năng báo hiệu của lo lắng được coi là rất quan trọng, và được thích nghi về mặt sinh học để cảnh báo sinh vật về sự nguy hiểm hoặc mối đe dọa đối với trạng thái cân bằng của nó. Sự lo lắng được cảm nhận như là việc sự căng thẳng của cơ thể hoặc tinh thần tăng lên, và khi đó, tín hiệu mà sinh vật nhận được cho phép nó thực hiện hành động phòng vệ chống lại mối nguy hiểm mà nó cảm tri được.