Zpracování zdola nahoru je analýza senzorických informací, která začíná u receptorů a postupuje směrem nahoru ke složitějším reprezentacím. Je řízena daty: vlastnosti přítomné ve stimulu diktují vjem.

Ve zraku fotoreceptory detekují intenzitu světla a vlnovou délku; následné fáze extrahují hrany, orientaci, pohyb a nakonec identitu objektu. Při poslechu vláskové buňky reagují na frekvenci a intenzitu; vyšší stanice vytvářejí zabarvení, polohu a řeč. Zpracování zdola nahoru je automatické a rychlé. Funguje i tehdy, když pozorovatel nemá žádná očekávání nebo když je podnět neznámý.

Čisté zpracování zdola nahoru je idealizace. Ve skutečném vnímání vlivy shora dolů – znalosti, kontext a pozornost – neustále interagují s přijímanými daty. Přesto toto rozlišení zůstává užitečné. Iluze, které přetrvávají i když známe trik, odhalují sílu mechanismů zdola nahoru; schopnost rozpoznat degradovaný nebo neočekávaný objekt odhaluje přínos znalostí shora dolů.

Zpracování zdola nahoru je prvním krokem nervového systému při pochopení surové energie, která se dostává ke smyslům.