علوم شناختی مطالعه‌ی علمی ذهن است. در این تعریف منظور از ذهن مجموع هر آن چه که نمودهای هوشمندی و آگاهی هستند مانند تفکر، ادراک، حافظه، احساس، استدلال و نیز تمام روندهای ناآگاهانه شناختی است. گاهی علوم شناختی را به صورت «مطالعه‌ی علمی شناخت» نیز تعریف می‌کنند و شناخت را مجموع حالت‌ها و فرآیندهای روانی مانند تفکر، استدلال، درک و تولید زبان، دریافت حواس پنجگانه، آموزش، آگاهی، احساسات و… در نظر می‌گیرند. به طور کلی پرسش‌هایی مانند این که ذهن چگونه کار می‌کند یا مغز چگونه هوشمندی را ایجاد می‌کند، از جمله پرسش‌هایی هستند که در این شاخه‌ی علمی بررسی می‌شوند.

هدف از این علم این است که اولا قابلیت‌های شناختی که در موجودات زنده وجود دارد به شکل علمی تعریف و تدوین شود و بعد مکانیسم‌هایی که در مغز باعث به وجود آمدن چنین قابلیت‌هایی می‌شوند را شناسایی کنند. وقتی این مکانیسم‌ها شناخته شدند به زبان ریاضی ترجمه و به شکل کمی مشخص می شوند و سپس این کمی شدن را در ماشین مدل سازی و در ابزار صنعتی مثل ربات ها پیاده سازی می کنند. با توجه به کارهایی که در این حوزه از علم انجام می شود می‌توان فهمید که زنجیره ای از علوم مختلف در آن دخیلند تا مکانیسم‌های نورونی را مطالعه کنند.

رشد انفجاری این علم در 20 سال اخیر حتی از رشد سریع علم فیزیک هم چشمگیرتر بوده است، به طوری که نرخ رشد تولیدات علمی در این رشته از نرخ رشد تولیدات در رشته فیزیک در یک قرن قبل بیشتر بوده و سریع‌ترین رشد را به خود اختصاص داده است .

تقويت شناختی به معنای ارتقاء توانمنديهای مغز در زمينه کارکردهای شناختی از جمله ادراک، توجه، هشياري، حافظه، تصميم‌گيري، تجزيه و تحليل، استدلال، تعادل خلقی و غيره می‌باشد. تلاش‌ محققين علوم شناختی و علم اعصاب شناختی اصالتاً متمرکز بر شناخت هرچه بيشتر کارکردهای مغزی است، ولی در عين حال يافته‌های آنها در دسترس شاخه‌های ديگر علوم از جمله داروسازي، برای توليد داروهای تقويت کننده توانمندی‌های فوق الذکر قرار می‌گيرد. رشته‌های ديگر از جمله علوم رايانه، مهندسی پزشکي، سلولهای بنيادي، الکترونيک، بيومکانيک، فناوری نانو و عصب شناختی رايانه‌ای همگی در صدد توليد مواد دارويي، وسايل و روشهايی هستند که بتواند، توانمنديهای شناختی انسان را افزايش دهد.