認知科學研究人腦的認知過程和機制，包括意識、感情、思維這樣的高級神經活動。20世紀70年代興起的認知科學本身就是一門交叉科學，涉及哲學（認識論）、心理學、人類學、腦神經科學、語言學和計算機科學（人工智能），還可以加上進化生物學和動物行為學。
認知科學在國內又稱思維科學，目標是揭示人腦認知過程的機制，用計算機程序實現這一機制并加以驗證。認知科學與哲學認識論的對象是相同的，都是人的精神世界，但研究的層次不同：哲學層次的研究比較抽象、概括，認知科學則具體而詳細；二者的評價準則也不同，哲學的認識論無須經受嚴格的實驗檢驗，而認知科學的每一觀點都必須經受住實驗的證明，否則就無所謂科學。當然二者的關系也非常密切，認知科學的研究受認識論的影響，認知科學的成果對認識論構成檢驗。
另一方面，認知科學所研究的內容實際上是用科學的方法回答“人是什么”這一問題，而“人”是人文社會科學的基本元素，因此對這一問題的科學解釋將促進人文學科的科學化，促成自然科學和人文社會科學融合成統一的大科學。“人”正處在自然科學和社會科學的分界線上，成為二者之間的隔離帶，但如果對“人”能有科學的解釋，那么“人”就可以成為連接二者的橋梁。