A Terapia de integração sensorial é baseada na Integração Sensorial de Ayres (ASI). A teoria descreve como o processo neurológico de integração e transformação de informações sensoriais do corpo e do ambiente contribuem para a regulação emocional, aprendizagem, comportamento e participação na vida diária; é de uma abordagem de intervenção. A teoria de integração Sensorial originou-se a partir do trabalho de A. Jean Ayres, PhD, OTR, uma terapeuta ocupacional e psicóloga, cujos insights clínicos e de investigação original revolucionaram a prática de terapia ocupacional com crianças. Dra. Ayres escreveu "Integração Sensorial é a organização das sensações para o uso. Nossos sentidos nos dão informações sobre as condições físicas do nosso corpo e sobre o ambiente ao nosso redor... O cérebro deve organizar todas as nossas sensações quando uma pessoa se move, aprende e se comporta de uma maneira produtiva".
O processo neurológico de integração sensorial é uma "forma particular de ver a organização neural de informação sensorial para o comportamento funcional".
Como uma teoria, Integração Sensorial é "uma teoria dinâmica e ecológica que especifica a influência crítica de processamento sensorial no desenvolvimento humano e função". "Ela contribui para o entendimento de como a sensação afeta a aprendizagem, o desenvolvimento sócio-emocional, e processos neurofisiológicos, tais como o desempenho do motor, atenção e excitação”.
Como uma abordagem de intervenção, ela é usada como "um quadro de referência clínico para a avaliação e tratamento de pessoas que têm distúrbios funcionais no processamento sensorial". A teoria inclui um quadro para a avaliação e intervenção, e é mais comumente utilizada pelos profissionais de terapia ocupacional no tratamento de crianças com limitações sensoriais integrativas ou disfunção de processamento sensorial.
Pessoas com disfunção de Integração Sensorial, apresenta problemas com o sentido de tato, o olfato, a audição, o paladar, a visão, coordenação do corpo, e o movimento contra a gravidade. Junto com isso pode, eventualmente, apresentar dificuldades de movimento, coordenação e da sensação de seu corpo no espaço. De acordo com os defensores da terapia de integração sensorial, Disfunção de Integração Sensorial é um distúrbio comum para indivíduos com deficiência neurológicas e deficiências de aprendizagem, tais como Transtorno do Espectro do Autismo, Transtorno do Déficit de Atenção e Hiperatividade (TDAH), e disfunção de modulação sensorial.