Integracja sensoryczna to zdolność układu nerwowego do organizacji  i interpretacji informacji dostarczanych przez zmysły oraz adekwatna reakcja organizmu na bodźce płynące z otoczenia. Mózg otrzymuje informacje pochodzące ze wszystkich receptorów: wzrokowych, słuchowych, smakowych, węchowych i czuciowych, potrafi je odpowiednio zinterpretować i na nie odpowiedzieć. Układ funkcjonuje dobrze, jeżeli wszystkie funkcje są zrównoważone. Jeśli jednak przetwarzanie bodźców jest zakłócone, może to rzutować na całościowe funkcjonowanie dziecka – na jego rozwój motoryczny, umiejętność skupiania uwagi i uczenia się oraz na rozwój emocjonalny.

Aby organizacja i interpretacja bodźców była prawidłowa, potrzebna jest współpraca 3 układów:

dotykowego (czyli identyfikacja bodźców czuciowych: interpretowanie, czy coś jest mokre czy suche, śliskie czy tępe, ostre czy gładkie),

przedsionkowego (czyli koordynacja ruchów oczu, głowy i ciała, która odpowiada za utrzymywanie równowagi, balansowanie),

proprioceptywnego (czyli interpretowanie przez mózg sygnałów  z mięśni i stawów, które informują o pozycji i położeniu ciała w przestrzeni.

Oddziaływanie terapeutyczne polega na planowym bodźcowaniu tych trzech układów, które stanowią bazę dla wykształcenia wyższych, bardziej zaawansowanych umiejętności przetwarzania sensorycznego. Nabycie konkretnych umiejętności nie jest celem terapii. Jednak następuje ono  jako skutek poboczny, gdy w wyniku przeprowadzonej stymulacji poprawia się integracja sensoryczna i wzmacniają procesy nerwowe, co automatycznie przekłada się na pojawienie nowych, adekwatnych reakcji i zachowań.