Het belangrijkste verschil tussen cognitive computing en machine learning is dat cognitive computing een technologie is, terwijl machine learning verwijst naar algoritmen om problemen op te lossen. Cognitive computing maakt gebruik van algoritmen voor machine learning.
Cognitive Computing geeft een computer de mogelijkheid om het cognitieve vermogen van de mens om beslissingen te nemen te simuleren en aan te vullen. Machine learning maakt het mogelijk om zelflerende algoritmen te ontwikkelen om gegevens te analyseren, ervan te leren, patronen te herkennen en dienovereenkomstig beslissingen te nemen. Het is echter moeilijk om een grens te trekken en de op cognitieve computers gebaseerde en op machine learning gebaseerde toepassingen te verdelen.