Pluridisciplinaire par essence, ce champ concerne une communauté multiple : neurosciences, psychiatrie, psychologie, linguistique, philosophie, anthropologie, informatique, mathématiques, logique, intelligence artificielle, robotique.

La perception, le langage, l'intelligence, l'émotion, l'action, la mémoire, la conscience sont les grandes fonctions qu'elles visent à expliquer. Les sciences de la cognition recourent à l'expérimentation, à la modélisation et à l'usage de techniques de pointe (comme l'imagerie cérébrale).

Elles sont susceptibles de nombreuses applications sociales (dans le domaine de la santé, de l'éducation,...) et technologiques (notamment dans le secteur de l'information et de la communication).