Sensorische Integration beinhaltet das Ordnen von Sinneseindrücken und Empfindungen. Alle Informationen, die uns über die Sinnesorgane und Wahrnehmungskanäle (Augen, Ohren, Haut, Muskeln und Gelenke, Gleichgewichtsorgan, Nase, Mund) erreichen, müssen aufgenommen, gespeichert, sortiert, weitergeleitet, koordiniert und verarbeitet werden, um zu einer angemessenen Reaktion zu führen.

Treten bei diesem Prozess Fehler auf, kann es zu Symptomen kommen, die je nach dem Grad der Störung von kleineren Auffälligkeiten bis hin zu deutlichen Ausfällen in bestimmten Verhaltensbereichen reichen. Bei den autistischen Menschen beobachtet man noch im Erwachsenenalter, dass sie unter Wahrnehmungsstörungen leiden, die schon die Grundwahrnehmungsbereiche (die vestibuläre, propriozeptive und taktile Wahrnehmung) betreffen.

Kinder mit Störungen der sensorischen Integration erkennt man daran, dass sie beispielsweise sehr empfindlich beim Baden, Eincremen, Kneten und Anfassen sind (Taktile Abwehr). Andere Kinder mögen nicht schaukeln, vermeiden es, einen Hang hinunterzulaufen, suchen beim Treppensteigen Halt, versetzen sich selbst ständig in Rotation, rennen ziellos im Raum herum, werfen sich auf den Boden, gehen auf den Zehenspitzen, schaukeln stundenlang mit dem Oberkörper hin und her.
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Bei der Therapie der sensorischen Integration geht es darum, die Verarbeitungsleistungen in den Grundwahrnehmungsbereichen zu verbessern. Dabei werden aber auch die höheren Bereiche (das visuelle, olfaktorische, auditive und gustatorische System) nicht außer Acht gelassen.

Zunächst werden propriozeptive Reize angeboten, also Reize, die die Tiefenwahrnehmung über Muskeln, Sehnen und Gelenke betreffen. Dies geschieht zum Beispiel durch kräftige Massage, Drücken, Bewegen, Beklopfen, Zug der Gelenke, Dehnung der Muskeln. Die einzelnen Körperteile der Kinder werden mit Sandsäckchen beschwert, ihr Körper unter einem „Matratzenturm“ vergraben. Oder sie springen auf einem großen Trampolin.

Bei Kindern mit taktiler Überempfindlichkeit müssen die propriozeptiven Reize erst längere Zeit angeboten werden, bis sie taktile (also „feinere“) Reize nicht mehr abwehren, sondern tolerieren. Dann können die Kinder mit Bürsten, Schwämmen, Cremes, Öl, Massage oder durch Berühren verschiedener Oberflächen (Folien, Stoff, Schmirgelpapier, Plüsch, Watte, Federn etc.) stimuliert werden.

Im vestibulären Bereich werden den Kindern Erfahrungen beim Verarbeiten von Gleichgewichtsreizen ermöglicht, indem sie geschaukelt oder gedreht werden (Schaukelbretter, Hängematte, Therapiebälle, Wippbretter oder Rollbretter).

Bei der Sensorischen Integrationstherapie sollen die Kinder durch eigene Aktivität Erfahrungen mit Sinnesreizen machen. Aber auch durch passives Aufnehmen (geschaukelt oder eingecremt werden) können sie lernen, Reize besser zu verarbeiten. Fundamentales Prinzip dieser Therapie ist: Die Reize müssen als angenehm empfunden werden und dürfen nicht abgewehrt werden. Nur so wirken die Maßnahmen und können die beabsichtigten Veränderungen der neurophysiologischen Verknüpfungen im Gehirn bewirken.