La robótica cognitiva es la rama de la robótica que se ocupa de proporcionar al robot de un comportamiento inteligente dotándole de una arquitectura de procesamiento que le permite aprender y razonar acerca de cómo comportarse frente a complejos objetivos en arduos entornos. Dicha arquitectura de procesamiento, en combinación con los objetivos y el entorno del robot, determina completa y mecánicamente la forma en que el robot se mueve y se comporta. El usuario puede especificar los objetivos (ya sea directa o indirectamente), o bien puede que el mismo robot los determine. En este caso, se dice que es autónomo. Un robot es un dispositivo de entrada y salida de datos, construido con materia inanimada y cuyo comportamiento, en respuesta al entorno, está determinado por su diseño. Según esta definición, un ascensor es un robot. La cognición es la acción o proceso de adquisición de conocimientos y comprensión a través del pensamiento, la experiencia y los sentidos. La robótica cognitiva ve en la cognición animal el punto de partida para el desarrollo de los algoritmos computacionales de la robótica, a diferencia de las tradicionales técnicas de inteligencia artificial, que pueden o no recurrir a los mamíferos y a la cognición humana como inspiración para el desarrollo de algoritmos. Las capacidades cognitivas de la robótica incluyen el proceso de la percepción, la asignación de la atención, la anticipación, la planificación, el razonamiento sobre otros agentes, y quizás el razonamiento sobre sus propios estados mentales. La robótica cognitiva encarna el comportamiento de los agentes inteligentes en el mundo físico (o en un mundo virtual, en el caso de la robótica cognitiva simulada). En la versión más ambiciosa, eso implica que el robot también debe ser capaz de actuar en el mundo real.