Ένας γνωστικός χάρτης είναι μια νοητική αναπαράσταση της διάταξης ενός περιβάλλοντος. Επιτρέπει σε έναν οργανισμό να πλοηγείται, να ακολουθεί συντομεύσεις και να σχεδιάζει διαδρομές ακόμη και όταν ο προορισμός δεν είναι ορατός τη δεδομένη στιγμή.

Ο Έντουαρντ Τόλμαν εισήγαγε την έννοια αφού παρατήρησε ότι οι αρουραίοι σε έναν λαβύρινθο φαινόταν να μαθαίνουν τη συνολική χωρική δομή και όχι μια σταθερή ακολουθία στροφών. Όταν ένα οικείο μονοπάτι ήταν μπλοκαρισμένο, τα ζώα συχνά επέλεγαν μια κατάλληλη εναλλακτική λύση, υποδηλώνοντας ότι κατείχαν κάτι σαν χάρτη. Στους ανθρώπους, οι γνωστικοί χάρτες υποστηρίζουν την εύρεση πορείας σε κτίρια, πόλεις και εικονικά περιβάλλοντα. Κατασκευάζονται από πολλαπλές πηγές - άμεση εξερεύνηση, ορόσημα, γεωμετρική διάταξη και συμβολικές πληροφορίες όπως ονόματα δρόμων ή χάρτες.

Ο ιππόκαμπος είναι κρίσιμος για τη γνωστική χαρτογράφηση στα θηλαστικά. Τα κύτταρα της θέσης ενεργοποιούνται όταν το ζώο βρίσκεται σε συγκεκριμένες τοποθεσίες. Άλλα κύτταρα κωδικοποιούν την κατεύθυνση του κεφαλιού και τα όρια του χώρου. Η βλάβη σε αυτό το σύστημα προκαλεί σοβαρό αποπροσανατολισμό. Οι ατομικές διαφορές στην ποιότητα των γνωστικών χαρτών είναι μεγάλες και συσχετίζονται με την ικανότητα πλοήγησης στον πραγματικό κόσμο.

Ένας γνωστικός χάρτης δεν είναι μια εικόνα στο κεφάλι. Είναι ένα ευέλικτο χωρικό μοντέλο που μπορεί να συμβουλευτεί κανείς, να ενημερώσει και να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία νέων διαδρομών.