1967年，凯利发表了论文《社会心理学的归因理论》，在该文中他认为归因过程是“个体对他的世界进行归因—目标、倾向以及内在特性的归因”，并用立方体模型来描述这种过程，被称为三维归因理论，也称为三度理论。凯利对海德的归因理论进行又一次扩充和发展，他认为归因乃是指个人对环境中的事件，去觉察或推论其性质或原因的过程，这过程包括当事人对自己或他人行为原因的推论。他将归因现象区分为两类：一类是能够在多次观察同类行为或事件的情况下的归因，称为多线索归因；另一类则是依据一次观察就做出归因的情况，称为单线索归因。他提出若干归因原则：共变分析、因果关係图解、打折扣原则、扩大原则、複杂必要原因和补偿原因等。他认为，人们对行为的归因总是涉及三个方面的因素；客观刺激物，即行动者知觉的对象；行动者；所处关係或情境，即行为产生的环境。

凯利对归因理论的贡献在于，他提出了一个归因过程的严密的逻辑分析模式，对人们的归因过程做了比较细緻、合理的分析和解释。

但是，他的三度理论也遭到了人们的批评。。这些批评主要是指他过分强调归因的逻辑性，使之成为一个理想化哈罗德 · 凯利： 归因理论的发展者的模式，脱离了普通人归因活动的实际。

凯利后来对他的理论加以了补充和完善。他提出了因果图式说，来弥补三度理论的不足。所谓因果图式，就是人们日常生活中形成的关于各种现象之间的因果关係的基本认知结构，在具体的归因过程中，这种子认知结构会被特殊的事件唤醒而参与对行为的归因。后来，凯利又为他的归因理论补充了几条原则，即打折扣原则=增强原则和补偿原则。打折扣原则是指人们对于他人行为的归因，可能事先有几种假设，如果其他似乎可能的原因同时出现，那幺最初假定的原因就不可全信了，需要打折扣。增强原则是指如果行为发生在有连续性的抑制原因出现的时候，那幺一个可能的促进性原因的强度将理解得更高。补偿原则是指内部原因，外部原因，抑制性原因和促进性原因对于结果是互相补偿的。