Top-down-Verarbeitung bezeichnet die Nutzung von Vorwissen, Erwartungen und Kontext zur Interpretation sensorischer Informationen. Die Wahrnehmung wird sowohl durch das bereits vorhandene Wissen des Geistes als auch durch die von den Sinnen eingehenden Daten gesteuert.

Das Lesen von Handschrift wird möglich, weil Erwartungen an Wörter und Sätze die Interpretation mehrdeutiger Formen einschränken. Das Verstehen von Sprache im Störgeräusch beruht auf linguistischem Wissen, um fehlende Laute zu ergänzen. Wahrnehmungseinstellungen und Kontexteffekte sind alltägliche Beispiele für Top-down-Einflüsse. Dieser Prozess verläuft schnell und meist automatisch; erst wenn Erwartungen nicht erfüllt werden, wird der Beitrag der Top-down-Verarbeitung erkennbar.

Top-down- und Bottom-up-Verarbeitung arbeiten zusammen. Rein datengetriebene Wahrnehmung wäre langsam und fehleranfällig; rein wissensgetriebene Wahrnehmung wäre realitätsfern. Das Gleichgewicht zwischen beiden verschiebt sich mit der Klarheit der Sinneswahrnehmung und der Stärke der Vorerwartungen. Expertise erhöht die Effizienz der Top-down-Steuerung in einem bestimmten Bereich.

Was man zu sehen oder zu hören erwartet, prägt das, was man tatsächlich sieht oder hört.