Top-down verwerking is het gebruik van reeds bestaande kennis, verwachtingen en context om sensorische informatie te interpreteren. De waarneming wordt gestuurd door wat de geest al weet, evenals door de gegevens die via de zintuigen binnenkomen.

Het lezen van handgeschreven krabbels wordt mogelijk doordat verwachtingen over woorden en zinnen de interpretatie van ambigue vormen beperken. Luisteren naar spraak in een lawaaierige omgeving is afhankelijk van taalkennis om ontbrekende klanken aan te vullen. Perceptuele set- en contexteffecten zijn alledaagse voorbeelden van top-down-invloed. Het proces is snel en meestal automatisch; pas wanneer verwachtingen worden geschonden, wordt de bijdrage van top-down-verwerking merkbaar.

Top-down en bottom-up verwerking werken samen. Puur datagestuurde waarneming zou traag en foutgevoelig zijn; puur kennisgestuurde waarneming zou losgekoppeld zijn van de wereld. De balans tussen de twee verschuift met de helderheid van de zintuiglijke input en de sterkte van eerdere verwachtingen. Expertise verhoogt de efficiëntie van top-down sturing binnen een domein.

Wat men verwacht te zien of te horen, bepaalt wat men daadwerkelijk ziet of hoort.