深度学习是机器学习的一种高级类型，可使用受大脑结构启发的算法网络（称为神经网络）。深度神经网络具有嵌套的神经节点，该神经网络回答的每个问题都会引出一组相关问题。
深度学习通常需要大型数据集来进行训练；深度学习的训练集有时由数百万个数据点组成。使用这些大型数据集对深度神经网络进行训练后，该神经网络可以处理的歧义情况就比浅层网络更多。这使得其对图像识别等应用情况非常有用，因为在这些情况下，AI 需要先确定形状的边缘，然后才能识别图像中的内容。深度学习也是训练 AI 在复杂游戏（如国际象棋）中超越人类技能的手段。