整合信息理论在理论上面对很多挑战，理论学者们一直在完善该理论的基础。整合信息理论强调系统的因果性，因此对时空尺度的选择提出了本质要求，即应当在因果效应最显著的时空尺度，诠释系统内在的因果结构，分析系统的意识水平与意识体验。Hoel 等人对时空尺度对因果分析的影响进行了系统的研究[112]。另一方面，Oizumi 等人对整合信息理论的数学语言进行了发展[113]。整合信息理论曾因过于强调系统内在性质忽视感知而遭到批判，Haun 和 Tononi 对感知体验进行整合信息理论的研究也取得了一些成果[114]。整合信息理论已经发展到了其 4.0 版本，对公理和测度进行了进一步的修正，更准确
地翻译对主观体验的系统性反思。在新版本的形成过程中，Tononi 等人整合了近年的理论更新[115]。
整合信息理论的验证需要首先进行复杂的计算，对于较为复杂的系统而言这种计算是不可实现的，因此整合信息理论也受到了很多质疑。研究者们因此提出了估算测度的计算方法[116]。值得注意的是，由于计算的复杂性，大多数得到检验的整合信息理论预测都是基于对理论的简化的[117]。近年，基于更完善的理论假设得到的预测开始受到重视，例如在果蝇中，基于系统内在信息结构的理论预测得到了实验支持[118]。研究者还在模拟演化环境中对整合信息理论的预测进行了验证[119]。