Terapia SI jest popularnie określana jako terapia przez zabawę. Polega na stymulowaniu, z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu, podstawowych systemów sensorycznych: przedsionkowego – odbierającego wrażenia z ruchu ciała, proprioceptywnego i dotykowego – uruchamiających wrażenia czuciowe z mięśni i powierzchni skóry.

Dziecku proponuje się różnorodne aktywności zabawowe. W trakcie zajęć pokonuje ono tory przeszkód, buja się w różnych kierunkach i pozycjach ciała, odpycha się na deskorolce, uczy się balansować, robi taczki, jest zawijane w matę, uczy się reagować na różne bodźce ( słuchowe , wzrokowe, dotykowe, węchowe ), spostrzegać różne elementy w otoczeniu. Podejmuje aktywności uruchamiające pracę mięśni poprzez siłowanie się, przeciąganie , przenoszenie. Uczy się koordynować ruchy swojego ciała. Terapeuta stara się motywować dziecko, aby było aktywne oraz uczyło się wykonywania coraz bardziej złożonych zadań ruchowych.

U dzieci z poważniejszymi zaburzeniami rozwojowymi terapia wymaga często bardziej ustrukturalizowanej formy. Ma też ona nieco inne cele odnoszące się głównie do poprawy funkcjonowania dziecka i rozwijaniu jego umiejętności samoobsługi.

Ważnym celem w terapii jest odblokowanie u dziecka naturalnych umiejętności inicjowania zabawy, rozwijania umiejętności planowania ruchów ciała, dostosowywania do zadania pracy mięśni, zdolności do regulacji stanu pobudzenia, dlatego też terapia jest zawsze indywidualna, dopasowana do potrzeb dziecka i zdiagnozowanych u niego problemów sensorycznych. Wymaga pełnej diagnozy przebiegu procesów SI. Systematyczna praca terapeutyczna przynosi efekty, gdy terapeuta stale monitoruje problemy sensoryczne dziecka, prowadzi dokumentację zajęć, w której wyznacza kolejne cele w terapii. Ma dzięki temu także możliwość wspierania rodzica w realizowaniu programów domowych stale je korygując o aktualne swoje obserwacje.

Istotnym elementem terapii integracji sensorycznej jest jej częstotliwość. Minimalny czas trwania zajęć to jedna godzina tygodniowo. Jednak w celu osiągnięcia optymalnych efektów zaleca się terapię trwającą dwie godziny tygodniowo.