Sensorvärlden bombarderar ständigt hjärnan med mer information än vad som kan bearbetas fullt ut. Uppmärksamhet är den uppsättning mekanismer som väljer ut vissa insignaler för prioriterad hantering medan de filtrerar bort andra. Den kan riktas frivilligt mot ett mål eller fångas upp automatiskt av plötsliga eller framträdande händelser.

Nätverk som spänner över frontala och parietala cortex, tillsammans med subkortikala strukturer som thalamus och superior colliculus, implementerar dessa selektioner. Uppmärksamhet förstärker neurala reaktioner på uppmärksammade stimuli, förbättrar perceptionsskärpan och underlättar inkodning i minnet. När uppmärksamheten misslyckas, som vid neglectsyndrom eller vissa utvecklingsstörningar, kan hela regioner i rummet eller egenskaper hos objekt gå obemärkta förbi.

Ihållande uppmärksamhet under långa perioder använder sig av upphetsningssystem som involverar noradrenalin och acetylkolin. Delad uppmärksamhet, däremot, avslöjar gränserna för bearbetningskapaciteten. Att studera uppmärksamhet har praktiskt värde för utbildning, gränssnittsdesign och behandling av uppmärksamhetsstörningar.

Även enkla laboratorieuppgifter för att upptäcka ett mål bland distraktorer fortsätter att avslöja nya urvalsprinciper.