هوش محاسباتی (ci)  شاخه‌ای از هوش مصنوعی و مجموعه‌ای از رویکردها و متودولوژی‌های محاسباتی است  که در آن از الگوریتم‌هایی مانند شبکه‌های عصبی، محاسبات تکاملی و سیستم‌های فازی استفاده می‌شود.  این روش ها الهام‌گرفته از طبیعت هستند و برای حل مسائل پیچیده‌ای از دنیای واقعی‌ استفاده می شوند که استفاده از روش‌های قدیمی، همچون اصول مدل‌سازی یا مدل‌سازی آماری صریح، برای حل آنها غیرمفید یا ناشدنی باشد.
امروزه انسان در پی ایجاد ابزارها و ادواتی است که به جای او فکر کنند، یاد بگیرند و تصمیم گیری کنند. ابزارهایی که از قدرت تحلیل و هوش انسان تقلید می‌کنند. به این ترتیب بود که هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) به عنوان یکی از نیازهای عصر جدید مورد توجه انسان‌ها قرار گرفت.
هوش محاسباتی به صورت عمده شامل شبکه های عصبی مصنوعی، محاسبات تکاملی و منطق فازی می‌شود. به علاوه، CI شامل الگوریتم‌های الهام گرفته شده از مفاهیم زیستی همچون هوش اجتماعی (هوش جمعی) و سیستم‌های ایمنی مصنوعی نیز که می‌توانند به عنوان بخشی از هوش محاسباتی در نظر گرفته شوند. همچنین شامل زمینه‌های وسیع‌تر دیگری همچون پردازش تصویر، داده‌کاوی، و پردازش زبان طبیعی نیز می باشد. علاوه بر این، دیگر فورمالیسم‌ها همچون تئوری دمپستر-شفر، تئوری آشفتگی، و منطق چند-ارزشی در ساختمان مدل‌های محاسباتی استفاده می‌شوند.

محاسبات تکاملی (Evolutionary Computation)  :

 شامل مجموعه‌ای از روش‌ها است که به الگوریتم‌های تکاملی معروفا اند. مشهورترین آن‌ها الگوریتم ژنتیک است که از علم ژنتیک و فرایند تکامل الهام گرفته شده است. در این الگوریتم، فرآیند تکامل، که طی میلیون‌ها سال در طبیعت اتفاق افتاده است، شبیه‌سازی می‌شود. اصلی‌ترین مورد کاربرد الگوریتم‌های تکاملی، حل مسائل بهینه‌سازی و برنامه ریزی ریاضی است.

شبکه‌های عصبی مصنوعی (Artificial Neural Networks)  :

مغز انسان پیچیده ترین ساختار موجود و شناخته شده در کل هستی است. ریاضی‌دان‌ها و مهندسین هوش مصنوعی، با الهام از یافته‌های عصب‌شناسان (نورولوژیست‌ها)، شبکه‌های عصبی مصنوعی را معرفی کردند که استفاده‌های فراوانی در مدل‌سازی و طبقه‌بندی اطلاعات دارد. شاید بتوان شبکه‌های عصبی را مهم‌ترین ابزار در زمینه یادگیری ماشینی به حساب آورد.

سیستم‌های فازی (Fuzzy Systems)  :

در محاسبات فازی، به جای استفاده از اعداد دقیق برای توصیف یک مفهوم، از کلماتی مانند کم یا زیاد استفاده می‌شود. به عنوان مثال در عبارتی مانند سود زیاد دقیقا مشخص نشده است که چه مقدار سود چقدر است. سیستم‌هایی که در آن‌ها به جای نظریه کلاسیک مجموعه‌ها و محاسبات کلاسیک ریاضی، از نظریه مجموعه‌های فازی و محاسبات فازی بهره گرفته می‌شود، به نام سیستم‌های فازی شناخته می‌شوند. امروزه از سیستم‌های فازی در طراحی سیستم‌های مختلف، از جمله لوازم خانگی هوشمند، استفاده‌های فراوانی می‌شود.
نظریه‌ی مجموعه‌های فازی و محاسبات فازی از ابداعات پرفسور لطفی عسگرزاده، استاد ایرانی-آذربایجانی دانشگاه برکلی آمریکا است.