认知地图是对环境布局的心理表征。它使生物体能够在目的地当前不可见的情况下进行导航、抄近路和规划路线。

爱德华·托尔曼在观察到迷宫中的老鼠似乎学习的是整体空间结构而非固定的转弯顺序后，提出了认知地图的概念。当一条熟悉的路径被阻挡时，老鼠通常会选择合适的替代方案，这表明它们拥有类似地图的信息。在人类中，认知地图帮助人们在建筑物、城市和虚拟环境中找到方向。它们由多种信息来源构建而成——直接探索、地标、几何布局以及街道名称或地图等符号信息。

海马体对哺乳动物的认知地图构建至关重要。位置细胞会在动物处于特定位置时激活；其他细胞则编码头部方向和空间边界。该系统受损会导致严重的定向障碍。个体认知地图质量差异显著，且与现实世界的导航能力密切相关。

认知地图并非大脑中的一幅图像。它是一个灵活的空间模型，可以被查阅、更新，并用于生成新的路径。