Termin „integracja” sensoryczna określa prawidłową organizację wrażeń sensorycznych (bodźców) napływających przez receptory. Oznacza to, że mózg, otrzymując informacje ze wszystkich zmysłów (wzrok, słuch, równowaga, dotyk, czucie ruchu-kinestezja) dokonuje ich rozpoznania, segregowania i interpretacji oraz integruje je z wcześniejszymi doświadczeniami. Na tej podstawie mózg tworzy odpowiednią do sytuacji reakcję nazywaną adaptacyjną. Jest to adekwatne i efektywne reagowanie na wymogi otoczenia. Może to być odpowiedź ruchowa jak i myślowa. Integracja sensoryczna jest procesem, dzięki któremu mózg otrzymując informację ze wszystkich systemów zmysłowych dokonuje ich segregacji, rozpoznania, interpretacji i integracji z wcześniejszymi doświadczeniami. Integracja sensoryczna rozpoczyna się już w okresie płodowym i trwa do około 7 roku życia. Nierozwinięcie określonych umiejętności w kolejnych stadiach rozwoju powoduje powstawanie trudności w funkcjonowaniu i zachowaniu dziecka.
Terapia integracji sensorycznej (SI) polega na dostarczaniu kontrolowanej ilości bodźców sensorycznych: przedsionkowych, proprioceptywnych i dotykowych tak, aby dziecko spontanicznie formułowało reakcje poprawiające integrację tych bodźców. Terapia ta ma formę zabawy. Podczas jej trwania nie uczy się dzieci konkretnych umiejętności, lecz poprawiając integrację sensoryczną wzmacnia procesy nerwowe leżące u podstaw tych umiejętności.
Zajęcia odbywają się w odpowiednio przygotowanej do tego sali. Rozpoczęcie terapii poprzedza diagnoza dziecka oparta na standaryzowanych technikach. Diagnoza zajmuje zwykle 2 do 3 spotkań trwających około 60 minut, w zależności od aktywności i nastroju dziecka. Terapia trwa w zależności od potrzeb dziecka (minimum rok), wymaga systematycznego udziału w zajęciach.