Jest to podejście stosowane głównie przez terapeutów zajęciowych i opracowane w Stanach Zjednoczonych przez dr Jean Ayres. Chociaż neurologia cytowana na poparcie tego typu interwencji jest wątpliwa, jeśli nie wątpliwa, uważa się, że w autyzmie rozwijający się mózg nie jest w stanie przypisać znaczenia doznaniom i zorganizować ich w spostrzeżenia, a ostatecznie w koncepcje. Uważa się, że stymulacja sensoryczna odgrywa zasadniczą rolę w rozwoju neuronów. Zabieg składa się z czynności obejmujących ośrodki równowagi, receptory skórne oraz receptory ścięgien, stawów i mięśni. Wiele dzieci z autyzmem ma problemy motoryczne; w istocie są jednymi z najczęściej towarzyszących trudności. Te problemy są często określane terminem „planowanie ruchowe”, co wpływa na umiejętności organizacyjne. Podczas gdy postrzegamy te trudności jako aspekt upośledzonej centralnej koherencji i funkcji wykonawczych, zwolennicy terapii integracji sensorycznej postrzegają towarzyszące zaburzenia społeczne jako wtórne i nazywają stan „dyspraksją”. Nie kwestionujemy istnienia dyspraksji jako zaburzenia, które może odnieść korzyści z terapii integracji sensorycznej. Rzeczywiście, jest możliwe, że u niektórych osób dyspraksja może współistnieć z autyzmem, ale nie należy mylić tych dwóch warunków. Nie jest więc zaskakujące, że chociaż znamy wiele dzieci z autyzmem, które otrzymały tę terapię, nie widzieliśmy dowodów na jej znaczenie dla upośledzeń społecznych, które są podstawowymi niepełnosprawnościami w tej chorobie.