Una arquitectura cognitiva es una estructura propuesta para los mecanismos fijos que sustentan el comportamiento inteligente en sistemas naturales o artificiales. Describe cómo componentes como memoria, percepción, razonamiento y acción pueden interactuar para producir cognición en distintas tareas.
The Institute of Creative Technologies defines cognitive architecture as: "hypothesis about the fixed structures that provide a mind, whether in natural or artificial systems, and how they work together – in conjunction with knowledge and skills embodied within the architecture – to yield intelligent behavior in a diversity of complex environments."