Kognitivni model je poskus ustvarjanja procesa, običajno na računalniku, ki simulira način razmišljanja ljudi. V nekaterih primerih je to mogoče zasnovati z namenom, da bi se naučili več o računalništva. V večini primerov pa je cilj izvedeti več o tem, kako delujejo človeški umi in načini zdravljenja zdravstvenih in psiholoških stanj, povezanih z miselnim procesom.
Kognitivni model temelji na spoznavanju, študiji, kako se živali učijo in obdelujejo informacije ter se nato odločajo o dejanjih. V večini primerov to vključuje preučevanje ljudi, deloma zaradi očitnega lastnega interesa in deloma zato, ker se zdi, da imajo ljudje najnaprednejše kognicijske sposobnosti kot katera koli žival. Eno glavnih vprašanj pri študiju kognicije je kontrast med kognitivnimi veščinami, ki se zdijo vzpostavljene ob rojstvu, in tistimi, ki se razvijejo skozi učni proces, kot je jezik.
Preučevanje kognicije v smislu računalnikov pokaže nekatere ključne razlike med človeškimi možgani in računalnikom. Računalnik lahko obdeluje informacije veliko hitreje kot človek, vendar lahko izvaja le določene naloge. Človeški možgani lahko obdelujejo informacije in nato sprejemajo odločitve ali sodbe.
Raziskovalec, ki uporablja kognitivni model, poskuša simulirati ta človeški proces na računalniku. Dejansko bo raziskovalec poskušal odgovoriti na eno od dveh vprašanj. Ali je lahko računalnik zasnovan tako, da obdeluje informacije in sprejema odločitve na bolj sofisticiran način? In ali je mogoče način delovanja možganov zmanjšati na logični sistem, ki ga je mogoče poustvariti na način, ki ga lahko razumemo?
Kognitivni model deluje v nasprotju z drugim elementom študija umetne inteligence, kognitivno arhitekturo. Kognitivni model poskuša poustvariti, kako lahko možgani izvajajo določeno nalogo, kot je učenje ali sprejemanje odločitev. Kognitivna arhitektura poskuša poustvariti celotno strukturo in delovanje možganov ter omejitve, ki jih to postavlja na vsak kognitivni model.
Obstaja nekaj uporab kognitivnih modelov, ki se ne nanašajo neposredno na možgane. Na primer, model bi lahko simuliral, kako se informacije pretakajo po organizaciji in kako ta organizacija kot celota sprejema odločitve. Poskus simulacije strukture organizacije na ta način lahko odkrije načine, kako bi jo lahko naredili za učinkovitejše ali produktivnejše delovanje.