Kognitivni model je pokušaj stvaranja procesa, obično na računalu, koji simulira način na koji ljudi razmišljaju. U nekim slučajevima to se može osmisliti s ciljem učenja više o računalstvu. U većini slučajeva, međutim, cilj je naučiti više o tome kako ljudski umovi rade i načinima liječenja medicinskih i psiholoških stanja povezanih s misaonim procesom.
Kognitivni model temelji se na spoznaji, proučavanju kako životinje uče i obrađuju informacije, a zatim odlučuju o akcijama. U većini slučajeva, ovo uključuje proučavanje ljudi, dijelom zbog očitog vlastitog interesa, a dijelom zato što se čini da ljudi imaju najnaprednije kognicijske vještine od bilo koje životinje. Jedno od glavnih problema u proučavanju kognicije je kontrast između kognitivnih vještina koje se pojavljuju pri rođenju i onih koje se razvijaju kroz proces učenja kao što je jezik.
Proučavanje spoznaje u smislu računala pokazuje neke od ključnih razlika između ljudskog mozga i računala. Računalo može obraditi informacije mnogo brže od čovjeka, ali može izvršavati samo definirane zadatke. Ljudski mozak može obraditi informacije, a zatim donositi odluke ili prosuđivati.
Istraživač koji koristi kognitivni model pokušava simulirati ovaj ljudski proces na računalu. Zapravo, istraživač će pokušati odgovoriti na jedno od dva pitanja. Može li se računalo dizajnirati za obradu informacija i donošenje odluka na sofisticiraniji način? I može li se način na koji mozak radi svesti na logički sustav koji se može ponovno stvoriti na način koji možemo razumjeti?
Kognitivni model radi u suprotnosti s drugim elementom proučavanja umjetne inteligencije, kognitivnom arhitekturom. Kognitivni model pokušava rekreirati kako mozak može izvršiti određeni zadatak kao što je učenje ili donošenje odluka. Kognitivna arhitektura pokušava rekreirati cjelokupnu strukturu i rad mozga, te ograničenja koja to postavlja na svaki kognitivni model.
Postoje neke primjene kognitivnih modela koje se ne odnose izravno na mozak. Na primjer, model bi mogao simulirati način na koji informacije teče kroz organizaciju i kako ta organizacija kao cjelina donosi odluke. Pokušaj simulacije strukture organizacije na ovaj način može otkriti načine na koje bi se ona mogla učiniti da djeluje učinkovitije ili produktivnije.