Natūralios kalbos apdorojimas (NLP) yra vertimo tarp kompiuterių kalbų ir žmonių kalbų būdas. Šio lauko tikslas – leisti kompiuteriams suprasti, ką sako tekstas, nesuteikiant tikslių tekste esančių duomenų verčių ir lygčių. Iš esmės natūralios kalbos apdorojimas automatizuoja vertimą tarp žmogaus ir kompiuterio kalbų. Nors didžioji šios srities dalis remiasi statistika ir modeliais, siekiant nustatyti galimas frazės reikšmes, yra ir buvo daug skirtingų požiūrių į šią problemą. Šios srities išvados pritaikomos kalbos atpažinimo, žmogaus kalbos vertimo, informacijos paieškos ir net dirbtinio intelekto srityse.
Išsivysčius iš kompiuterių mokslo ir kalbotyros fono, natūralios kalbos apdorojimas susiduria su daugybe problemų, nes kalba ne visada yra nuosekli ir ne visos reikšmės užuominos yra pačioje kalboje. Netgi visapusiškas visos kalbos gramatikos aprašymas, įskaitant visas išimtis, ne visada leidžia kompiuteriui išanalizuoti tekste esančią informaciją. Kai kurie sakiniai yra sintaksiškai dviprasmiški, žodžiai dažnai turi daugiau nei vieną reikšmę, o kai kurie garsų ar simbolių deriniai keičia savo reikšmę priklausomai nuo žodžių ribų – visa tai gali sukelti problemų kompiuteriui, kuris nesupranta konteksto. Dar svarbiau, kad didžioji kalbos dalis priklauso nuo ryšio su fizine ir socialine visata – kai kurie sakiniai, pavyzdžiui, kalbos aktai, ne tiek perteikia informacijos, kiek veikia pasaulį. Net jei kompiuteris puikiai supranta žmonių kalbos sintaksę ir semantiką, analizuojamame tekste neturi būti žmogaus priemonių, tokių kaip sarkazmas ar pasyvi agresija, kad kompiuteris galėtų teisingai išsiaiškinti, ką tekstas reiškia.
Ideologiškai natūralios kalbos apdorojimas yra žmogaus ir kompiuterio sąveikos sistema, kurią valdo idėja, kad dauguma kompiuterių vartotojų patogiau dirba su kompiuteriais jau mokama žmonių kalba, nei prisitaiko prie kompiuterio kalbos. Taip pat naudinga tai, kad didžioji dalis žmonių žinių jau yra užkoduota žmonių kalba, o tekstai, kuriuose yra šios žinios, gali būti išversti į logines struktūras, kurias galima supaprastinti kompiuteriui. Nors daugelyje šios srities projektų siekiama išgauti kompiuteriu skaitomus duomenis iš žmonių kalbos tekstų, natūralios kalbos apdorojimas taip pat naudojamas kuriant žmonėms skaitomus tekstus iš kompiuterinių duomenų. Šias supratimo ir generavimo priemones galima naudoti ta pačia technologija, pavyzdžiui, taikant programas, kurios verčia iš vienos žmonių kalbos į kitą, pirmiausia iššifruojant tekstą į kompiuterio kalbą, o po to užkoduojant kita žmonių kalba. Natūralios kalbos apdorojimo pastangose gautos naujovės taip pat puikiai pritaikomos dirbtinio intelekto projektams, nes į žmogų panašus intelektas yra apibrėžiamas žmogaus kalbos sudėtingumo įvaldymu.