البحث في مجال الذكاء الاصطناعي يشمل استكشاف وتطوير التقنيات والأساليب التي تمكن الأنظمة الحاسوبية من تنفيذ مهام تعتبر ذكية بطرق تشبه أو تتجاوز قدرات الإنسان. يمكن أن يتنوع البحث في هذا المجال بين تطوير خوارزميات التعلم الآلي والشبكات العصبية، وتصميم نماذج للتعرف على الصور والنصوص، وتطوير أنظمة التحكم الذكي، واستكشاف تطبيقات الروبوتات والذكاء الصناعي في المجالات المتنوعة كالطب والصناعة والتسويق وغيرها.
يشمل العمل في مجال بحث الذكاء الاصطناعي أيضًا دراسة السلوك الذكي للأنظمة الحية لتقديم نماذج قابلة للتطبيق في الأنظمة الحاسوبية. وتتضمن هذه العمليات مراحل التصميم والتطوير والاختبار والتحليل لضمان تحقيق الأداء المطلوب وتحسينه باستمرار.