Обработка информации «снизу вверх» — это анализ сенсорной информации, начинающийся с рецепторов и продвигающийся вверх к более сложным представлениям. Она основана на данных: характеристики, присутствующие в стимуле, определяют восприятие.

В зрительной системе фоторецепторы определяют интенсивность и длину волны света; на последующих этапах извлекаются границы, ориентация, движение и, в конечном итоге, идентификация объекта. В слуховой системе волосковые клетки реагируют на частоту и интенсивность; на более высоких уровнях формируются тембр, местоположение и речь. Обработка информации «снизу вверх» происходит автоматически и быстро. Она работает даже тогда, когда у наблюдателя нет ожиданий или когда стимул незнаком.

Чисто восходящая обработка информации — это идеализация. В реальном восприятии нисходящие факторы — знания, контекст и внимание — постоянно взаимодействуют с поступающими данными. Тем не менее, это различие остается полезным. Иллюзии, сохраняющиеся даже тогда, когда мы знаем, в чем заключается подвох, демонстрируют силу восходящих механизмов; способность распознавать искаженный или неожиданный объект показывает вклад нисходящих знаний.

Обработка информации «снизу вверх» — это первый этап, на котором нервная система пытается осмыслить исходную энергию, поступающую к органам чувств.