Nevronske mreže in umetna inteligenca se pogosto preučujejo skupaj, saj je uporaba nevronskih mrež ena od metod, s katerimi je mogoče doseči programiranje umetne inteligence. Čeprav to ni edina ali najboljša metoda v vseh primerih za ustvarjanje programov z umetno inteligenco, je uporaba nevronskih omrežij vse bolj priljubljena. Umetne nevronske mreže v bistvu temeljijo na načinu delovanja človeških možganov z ustvarjanjem mrež, ki se med seboj povezujejo in komunicirajo za doseganje različnih nalog. Ta vrsta omrežja običajno posnema organske nevronske mreže, vendar nevronske mreže in umetna inteligenca še niso bili uporabljeni za ustvarjanje programa, ki bi bil enak človeškim miselnim procesom.
Področja nevronskih mrež skupaj z umetno inteligenco pogosto obravnavajo tisti, ki jih zanima programiranje. Umetna inteligenca je v bistvu zamisel o računalniškem programu ali sistemu, ki bi lahko enak ali presegel človeške možgane v smislu procesorske moči in kognitivnih zmogljivosti. Obstaja veliko različnih načinov, na katere se ta vrsta umetne inteligence razvija, nevronske mreže pa so med najbolj priljubljenimi oblikami umetne inteligence. Nevronske mreže in umetna inteligenca dobro delujejo skupaj, saj oba sistema običajno uporabljata človeške možgane kot standard za zmogljivost obdelave.
Nevronska mreža je v bistvu omrežje, ki ga sestavljajo posamezni procesorji, ki lahko delujejo skupaj za obdelavo informacij in presojo na podlagi uveljavljenih podatkov. Organske nevronske mreže najdemo v človeških možganih in so bistvenega pomena za človeško mišljenje in kognitivne sposobnosti. Sintetične nevronske mreže so pogosto ustvarjene na načine, ki posnemajo to vrsto strukture, da bi posameznim sistemom omogočili komunikacijo in sodelovanje. Na ta način raziskovalci in računalničarji uporabljajo nevronske mreže in umetno inteligenco, da poskušajo ustvariti računalniške sisteme in programsko opremo, ki se lahko približa procesnim sposobnostim človeških možganov.
Ta vrsta omrežja pogosto ni zasnovana kot natančen model človeških možganov, vendar je znanstveno razumevanje človeških možganov še vedno nekoliko omejeno. Takšne omejitve, skupaj z omejitvami računalniške strojne in programske opreme, so preprečile, da bi obstoječe nevronske mreže in teorije umetne inteligence izenačile ali presegle človeško misel z umetnimi sredstvi. Te omejitve so verjetno le začasne, saj se računalniška tehnologija izboljšuje in medicinsko razumevanje človeške zavesti še naprej raste. Nekateri znanstveniki verjamejo, da bi razvoj na tem področju lahko nekega dne pripeljal do preboja v robotiki, kibernetiki in celo do širjenja človeške misli v digitalne medije.