Terapię integracji sensorycznej można potocznie nazwać „naukową zabawą”. Podczas sesji terapeutycznej, przy użyciu różnych sprzętów, a także pomocy terapeutycznych dziecko wykonuje różne aktywności dostosowane do jego potrzeb. Terapeuta organizuje przestrzeń i planuje zabawy, aby stwarzać dziecku sytuacje do jak najlepszej adaptacji. Przez ciekawą, przyjemną i interesującą dla dziecka zabawę dokonuje się integracja bodźców zmysłowych oraz doświadczeń płynących do ośrodkowego układu nerwowego. Wszystko to pozwala na lepszą organizację działań. Warto zaznaczyć, że terapia SI nie jest uczeniem konkretnych umiejętności
(np. przewrotów, jazdy na rowerze, czytania etc.), ale usprawnianiem pracy systemów sensorycznych i procesów układu nerwowego, które stanowią bazą do rozwoju tych umiejętności. W toku pracy tą metodą terapeuta stymuluje zmysły dziecka oraz usprawnia takie zakresy, jak np.: motoryka mała, motoryka duża, koordynacja wzrokowo-ruchowa. Przy zastosowaniu odpowiednich technik, terapeuta ma za zadanie eliminować, wyhamowywać lub ograniczać niepożądane bodźce obecne przy nadwrażliwościach sensorycznych lub dostarczać silnych bodźców, co jest konieczne przy podwrażliwościach systemów sensorycznych