Wszyscy postrzegamy świat za pomocą siedmiu zmysłów: dotyku, wzroku, słuchu, węchu, smaku, propriocepcji (czucia głębokiego, czyli świadomego odczuwania ułożenia naszego ciała w przestrzeni) oraz zmysłu przedsionkowego (układ przedsionkowy/błędnikowy, który umożliwia przeciwstawienie się sile grawitacji i umożliwia utrzymanie równowagi). Dzięki ich prawidłowej pracy potrafimy odpowiednio odbierać bodźce, przetwarzać je i na nie odpowiadać. Według Ayres integracja sensoryczna to „proces dzięki któremu mózg, otrzymując informacje ze wszystkich zmysłów segreguje je, rozpoznaje, interpretuje, integruje ze sobą i wcześniejszymi doświadczeniami i w końcu odpowiada adekwatną reakcją.”
Prawidłowa integracja sensoryczna jest podstawą do prawidłowego rozwoju ruchowego, uczenia się i zachowania. Koordynacja ruchowa, planowanie ruchu, percepcja wzrokowa, słuchowa czy wzrokowa, mowa, czytanie, pisanie czy liczenie zależą od procesów integracji sensorycznej dokonujących się w ośrodkowym układzie nerwowym. Jeśli mamy do czynienia z „niezgranymi” zmysłami to otaczający świat staje się miejscem niezrozumiałym, niebezpiecznym, często przerażającym, prowokującym do ucieczki. Tak świat odbierają dzieci autystyczne z zaburzeniami integracji sensorycznej.
Wieloletnie badania kliniczne oraz wypowiedzi samych osób z autyzmem pokazują, że często ich niezrozumiałe dla otoczenia zachowania mają swoje źródło w nieprawidłowym odbiorze i porządkowaniu informacji płynących ze zmysłów (wzroku, słuchu, dotyku, smaku, węchu i równowagi). Zaburzenia w percepcji bodźców powodują podwyższenie lub/i obniżenie progu wrażliwości. Dzieci autystyczne mogą inaczej odczuwać dotyk, smaki, zapachy, inaczej widzieć i słyszeć. Każde zaburzenie sensoryczne utrudnia prawidłowy rozwój dziecka, a często jest jedną z przyczyn izolowania się od grupy rówieśniczej lub wykluczenia przez tą grupę ze względu na brak zrozumienia zachowań. Nadwrażliwość w obrębie któregokolwiek zmysłu przyczynia się do zmniejszonej możliwości koncentracji uwagi i zaburza proces uczenia się. Przeciążenie układu nerwowego zaś często jest przyczyną wzmożonej ruchliwości dzieci, problemów z zasypianiem i przesypianiem nocy czy trudności w radzeniu sobie z emocjami.
Diagnoza zaburzeń integracji sensorycznej u osób z autyzmem nie jest rzeczą ani prostą, ani łatwą. Jest procesem wymagającym od terapeuty bardzo dobrej obserwacji aktywności i zachowania się dziecka. Trudności komunikacyjne (większość osób z autyzmem nie mówi), zaburzony kontakt wzrokowy i zaburzenia społeczne często uniemożliwiają wykonanie standardowych testów. Terapeuta obserwuje, jak zachowuje się dziecko, jakich wrażeń unika, a do jakich dąży i na tej podstawie opracowuje plan terapeutyczny.
Terapia integracji sensorycznej odbywa się w specjalnie wyposażonej sali, gdzie znajduje się sprzęt podwieszany w postaci huśtawek, hamaków itp. Służy on do stymulowania układu przedsionkowego, proprioceptywnego i dotykowego. Terapia ma postać „naukowej zabawy”, w której dziecko chętnie uczestniczy.