Plusieurs définitions peuvent être applicables à l'IA. Elle est définie par l'un de ses créateurs, Marvin Lee Minsky, comme "la construction de programmes informatiques qui s'adonnent à des tâches qui sont, pour l'instant, accomplies de façon plus satisfaisante par des êtres humains car elles demandent des processus mentaux de haut niveau tels que : l'apprentissage perceptuel, l'organisation de la mémoire et le raisonnement critique". Par extension, l'IA est une discipline scientifique recouvrant les méthodes et l'ingénierie de fabrication de machines et programmes dits intelligents. L'objectif de l'IA est de produire des machines autonomes capables d'accomplir des tâches complexes en utilisant des processus réflectifs semblables à ceux des humains.

L’intelligence artificielle désigne principalement dans le débat public contemporain une nouvelle classe d’algorithmes, paramétrés à partir de techniques dites d’apprentissage : les instructions à exécuter ne sont plus programmées explicitement par un développeur humain, elles sont en fait générées par la machine elle-même, qui « apprend » à partir des données qui lui sont fournies.
Ces algorithmes d’apprentissage peuvent accomplir des tâches dont sont incapables les algorithmes classiques (reconnaître un objet donné sur de très vastes corpus d’images, par exemple).
En revanche, leur logique sous-jacente reste incompréhensible et opaque y compris à ceux qui les construisent.