Terapia sensoryczna to zestaw ćwiczeń i czynności poprawiających integrację sensoryczną dziecka, czyli usprawniające sposób, w jaki odbiera ono i porządkuje wrażenia zmysłowe płynące ze świata. Terapia sensoryczna to przede wszystkim zabawa ukierunkowana na uczenie dziecka odpowiedniego reagowania na bodźce zewnętrzne i wrażenia zmysłowe. Dziecko podczas kontrolowanej zabawy uczy się jak porządkować i organizować różnorodne bodźce docierające do niego za pośrednictwem różnych zmysłów. W ten sposób wzmacniane są procesy nerwowe, które później przydadzą się dziecku w szkole, na przykład podczas nauki pisania, a także przy wykonywaniu różnych innych czynności. Terapia sensoryczna ma na celu poprawienie zdolności integracji bodźców zmysłowych, przede wszystkim ma być jednak dla dziecka przyjemną zabawą, tak by mogło ono w jak najwyższym stopniu "oswoić" zewnętrzny świat w całej jego różnorodności, nie obawiało się go i nie uciekało przed płynącymi zeń sygnałami.

Terapia integracji sensorycznej przebiega zgodnie z opracowanym przez terapeutę harmonogramem ćwiczeń. Podczas pracy z dzieckiem terapeuta dzieckiem stymuluje jego zmysły i usprawnia obszary deficytowe. Wykorzystywane są przedmioty o różnych fakturach, do wykonywania masażu, dziecko huśta się w hamaku, jeździ na deskorolce czy balansuje na kołysce. Specjalista w czasie zajęć obserwuje reakcje dziecka i jakiekolwiek zmiany w jego zachowaniu. Jest to ważne po to, by mógł dostosowywać program pracy z dzieckiem do postępów, jakie czyni. Terapia integracji sensorycznej jest dostosowana do indywidualnych potrzeb pacjenta i nie ma schematycznego przebiegu. Wynika to z możliwości różnych kombinacji oraz stopnia nasilenia objawów u poszczególnych pacjentów.