Zaburzenie przetwarzania sensorycznego to brak umiejętności wykorzystywania otrzymywanych przez zmysły informacji w celu płynnego, codziennego funkcjonowania. Podczas terapii integracji sensorycznej relacje zachodzące między procesami sensorycznymi i zachowaniem ruchowym kształtują i poprawiają połączenia synaptyczne w ośrodkowym układzie nerwowym (OUN). W celu osiągnięcia poprawy w organizacji OUN podczas terapii stosowane są takie ćwiczenia, które będąc właściwym „wyzwaniem” dla uczestnika terapii są stymulujące dla mózgu. Terapia SI to „naukowa zabawa”, w której dziecko chętnie uczestniczy i ma przekonanie, że kreuje zajęcia wspólnie z terapeutą. Podczas terapii nie uczy się dzieci konkretnych umiejętności, lecz poprawiając integrację sensoryczną wzmacnia procesy nerwowe leżące u podstaw tych umiejętności, a one pojawiają się w sposób naturalny jako konsekwencja poprawy funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego.
Terapia SI odbywa się w sali specjalnie do tego przystosowanej i wyposażonej w specjalistyczne sprzęty.