علوم شناختی یک دانش میان‌رشته‌ای است و به طیف وسیعی از رشته‌های علمی متکی می‌باشد.
البته روانشناسی علمی و علوم اعصاب، دو عنصر کلیدی آن هستند. این دو به علوم شناختی، وجهی تجربی می‌دهند. اما تلفیق آزمایش‌های تجربی با یکدیگر برای ارائه یک تعریف واحد از ذهن، غالبا به نقش‌آفرینی ابزارهای نظری و رسمی از دیگر رشته‌ها نیاز دارد.
این ابزارها از فلسفه تا منطق، ریاضی و علوم کامپیوتر را دربرمی‌گیرند. علوم شناختی یک جنبه عملی نیز دارد. بخش عمده‌ای از درک ذهن بسته به ساختن مدل‌هایی است که بتوانند ابعاد اصلی شناخت را به نمایش بگذارند. علوم شناختی برای ساخت چنین مدل‌هایی به هوش مصنوعی و رباتیک رو می‌آورد.