Kreikkalainen Aristoteles (384-322 eaa.) tutki ensimmäisenä järkevää ajattelua eli logiikkaa. Hän yritti määritellä "oikeanlaista ajattelua" syllogismilla, jossa kahdesta lauseesta päätellään loogisesti kolmas. Tunnetuin päätelmä on esimerkki Sokrateesta:

Logiikan sääntöjä on kehitetty erityisesti 1900-luvulla, ja jo 1965 oli tietokoneohjelmistoja, jotka pystyivät teoriassa ratkaisemaan minkä tahansa ylipäätään ratkaistavissa olevan, logiikan notaatiolla kuvatun ongelman. Tekoälyä onkin yritetty rakentaa tällaisten ohjelmien varaan, vaikka tässä lähestymistavassa on omat ongelmansa. Vähänkin epävarman tiedon kuvaaminen logiikan notaatiolla ei ole helppoa. Myös ongelman ratkaisu teoriassa on eri asia kuin sen ratkaisu käytännössä. Jo muutaman tusinan lähtötiedon käsittely tietokoneella saattaa kuluttaa koko tietokoneen kapasiteetin ellei päättelysääntöjä ole jotenkin ohjeistettu ja tarkennettu juuri kyseisen ongelman ratkaisemiseksi. Logiikka ei ole enää ainoa tekoälyn rakennusmateriaali, sillä viime vuosikymmenten psykologian tutkimus, ja erityisesti kognitiotiede on esitellyt kognitiivisen mallin. Tällä mallilla pyritään kuvaamaan tarkasti ja testattavasti ihmismielen toiminta sekä tavat, miten ihminen prosessoi tietoa. Tavoitteena on kehittää malli, joka on adaptoitavissa tekoälyjärjestelmiin.

Miltä tekoäly näyttää?

Puhuttaessa tekoälystä erottuu termistä ensimmäisenä sana "äly". Äly puolestaan assosioidaan ihmiseen, sillä olemmehan itse määritelleet itsemme homo sapiens - viisas ihminen -lajiin kuuluvaksi. Tämä herättää kysymyksen, miltä tekoäly näyttää, sillä ihmisillähän on kasvot. Kuten ihmisilläkin myös tekoälyllä on monet kasvot. Yksinkertaisimmillaan tekoäly voidaan nähdä asiantuntijajärjestelmissä. Käyttäjä antaa syötteet, jonka jälkeen järjestelmä tekee johtopäätöksen vertailemalla annettuja syötteitä tietokannassaan oleviin pohjatietoihin ja antaa tekstuaalisen vastauksen esimerkiksi tietokoneen kuvaruudulla. Asiantuntijajärjestelmiä käytetään yleisesti mm. sairauksien diagnosoinnissa.

Tekoälyyn liittyy agentti-käsite. Tekoälykonsepteista agenttia voidaan pitää jo älykkäänä, koska sillä on kyky havainnoida ympäristöään sensoreillaan. Kun agenttiin yhdistetään visuaalinen hahmo ihmisten kanssa kommunikoinnin helpottamiseksi, syntyy jo huomattavasti sofistikoituneempi tekoälyn implementaatio. Tekoälyn yhteydessä esiintyy toisinaan myös termi avatar. Sana on lainattu Intian hindulaisesta mytologiasta, jossa sillä tarkoitetaan jumalallisen olennon esiintymistä maan päällä jonkin toisen henkilön hahmossa. Tietotekniikassa avatar voidaan ymmärtää eräänlaisena visuaalisena pseudonyyminä, sijaishahmona, jolloin järjestelmän käyttäjä näyttäytyy muille käyttäjille valitsemansa hahmon muodossa. Tämä on yleistä esimerkiksi Internetin keskustelupalstoilla, joissa ei haluta esiintyä omalla kuvalla. Avatar ei kuitenkaan ole tekoälyä vaan yleensä virtuaalisessa maailmassa oleva ihminen, joka esiintyy sovelluksessa samantyyppisenä ihmismuotoisena hahmona kuin toisena osapuolena oleva agentti tai muut käyttäjät.