Termin integracja sensoryczna (SI) 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.

     Teoria integracji sensorycznej opiera się na kilku założeniach odwołujących się do neurologii i teorii zachowania:

1. Plastyczność neuronalna, czyli zdolność mózgu do zmian i modyfikacji. Dokonuje się przez całe życie.
2. Sekwencyjny rozwój procesów integracji sensorycznej.
3. Integralność systemu nerwowego.
4. Reakcje adaptacyjne.
5. Każde dziecko ma w sobie wewnętrzny pęd do rozwoju.

Plastyczność mózgu ma zasadnicze znaczenie dla terapii integracji sensorycznej, gdyż zakłada możliwość zmian w obrębie systemu nerwowego pod wpływem kontrolowanego dopływu bodźców sensorycznych. Plastyczność neuronalna, zależy od zaangażowania dziecka w zadania, różnorodności środowiska, w którym przebiega rozwój i terapii oraz tzw. krytycznych okresów rozwojowych. Dlatego integracja sensoryczna jako metoda z powodzeniem jest wykorzystywana w pracy z dziećmi dotkniętymi różnymi zaburzeniami w rozwoju psychoruchowym oraz trwałymi niepełnosprawnościami. Jednak należy podkreślić, że metoda integracji sensorycznej nie jest substytutem edukacji, ale metodą wspomagającą uczenie się.

     Zajęcia odbywają się w sali specjalnie do tego przystosowanej i wyposażonej w odpowiednie przyrządy. Wyposażenie przede wszystkim obejmuje wiele urządzeń do stymulacji systemu przedsionkowego, proprioceptywnego i dotykowego, ale również wzrokowego, słuchowego i węchowego. Atmosfera podczas zajęć sprzyja rozwojowi wewnętrznej potrzeby ujarzmienia środowiska. Terapia SI nie jest uczeniem konkretnych umiejętności (np. jazda na rowerze, pisanie, czytanie), ale usprawnianiem pracy systemów sensorycznych i procesów układu nerwowego, które są bazą do rozwoju tych umiejętności.

W toku pracy tą metodą terapeuta stymuluje zmysły dziecka oraz usprawnia takie zakresy jak np. motoryka mała, motoryka duża, koordynacja wzrokowo-ruchowa.

Zadaniem terapeuty jest, przy zastosowaniu odpowiednich technik, eliminowanie , wyhamowywanie lub ograniczenie niepożądanych bodźców obecnych przy nadwrażliwościach sensorycznych lub dostarczanie silnych bodźców, co jest konieczne przy podwrażliwościach systemów sensorycznych.