AI的研究目标是用机器尽可能地模拟人的精神活动，并且的某些方面最终改善并超出人的能力。
人工智能已经广泛应用到许多领域，其典型的应用包括：逻辑推理，机器视觉、模式识别，专家知识系统，智能机器人，机器学习，自然语言理解等等。
1、模式识别
模式识别可能是人工智能这门学科中最基本也是最重要的一部分。
模式识别就是通过计算机用数学技术方法来研究模式的自动处理和判读。简单说，模式识别就是让电脑能够认识它周围的事物，使人们与电脑之间的交流更加自然与方便。它包括文字识别（读），语音识别（听），语音合成（说），自然语言理解与电脑图形识别。
用计算机实现模式（文字、声音、人物、物体等）的自动识别，是开发智能机器的一个关键的突破口，也为人类认识自身智能提供线索。如果模式识别技术能够得到充分发展并应用于电脑，那人们就能够很自然地与电脑进行交流，可以直接向电脑下命令。这也为智能机器人的研究提供了必要条件，它能使机器人像人一样与外面的世界进行交流。
2、符号计算
计算机最主要的用途之一就是科学计算，科学计算可分为两类：一类是纯数值的计算,例如求函数的值；另一类是符号计算，又称代数运算,这是一种智能化的计算，处理的是符号。符号可以代表整数、有理数、实数和复数，也可以代表多项式、函数、集合等。
3、机器学习
机器学习是机器具有智能的重要标志，同时也是机器获取知识的根本途径。
机器学习主要研究如何使计算机能够模拟或实现人类的学习功能。
机器学习是一个难度较大的研究领域，它与认知科学、神经心理学、逻辑学等学科都有着密切的联系，并对人工智能的其他分支，如专家系统、自然语言理解、自动推理、智能机器人、计算机视觉、计算机听觉等方面，也会起到重要的推动作用。
4、机器人
在人工智能的应用当中最有趣的应该就是机器人了。其实机器人的范围很广，不仅包括各种型号的智能机器人，还包括一些用于工业生产的，用于代替人类劳动的机器人。
现在的机器人技术在制造只有某一种功能的机器人方面已经取得了一定的成果，但是要研制一种多功能，人性化的智能机器人，还需要不少时间。
5、逻辑推理
逻辑推理是人工智能研究中最持久的领域之一。人工智能的第一大成就是下棋程序，其它应用领域：医疗诊断和信息检索等。
6、自然语言处理
自然语言的处理是人工智能技术应用于实际领域的典型范例。
经过多年艰苦努力，这一领域已获得了大量令人瞩目的成果。目前该领域的主要课题是：计算机系统如何以主题和对话情境为基础，注重大量的常识———世界知识和期望作用，生成和理解自然语言。这是一个极其复杂的编码和解码问题。
机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，用以完成这一过程的软件系统叫做机器翻译系统。
7、专家系统
专家系统是目前人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域，它是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统。
近年来,在“专家系统”或“知识工程”的研究中已出现了成功和有效应用人工智能技术的趋势。人类专家由于具有丰富的知识，所以才能达到优异地解决问题的能力。
专家系统具有一定的商业特性。它先把某一种行业（譬如医学，法律等等）的主要知识都输入到电脑的系统知识库里，再由设计者根据这些知识之间的特有关系和职业人员的经验，设计出一个系统。这个系统不仅能够为使用者提供这个行业知识的查询，建议等服务，更重要的是作为一个人工智能系统，它具有自动推理，学习的能力。
专家系统经常应用于各种商业用途，例如企业内部的客户信息系统，决策支持系统，以及人们在世面上可以看见的医学顾问，法律顾问等软件。
随着神经网络引爆了本次人工智能革命，智能博弈、语音识别、人脸识别、医疗影像分析等大数据领域成为智能时代的主旋律。
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