Kalbotyroje semantika yra tyrimas, kaip žodžiai perteikia prasmę. Semantikos teorija bando paaiškinti ryšį tarp žodžio arba žymeno ir realaus pasaulio objekto, idėjos ir tt, kurią ji apibūdina, kuri vadinama signifikatu arba denotata. Yra dvi pagrindinės semantikos teorijos kategorijos: formalistinė teorija, kuri supranta prasmę kaip esančią kalboje, ir kognityvinė teorija, kuri mato prasmę kaip esančią kalbos kontekste.
Semantikos teorijos bando išspręsti sunkumus, kuriuos žmonės gali sukurti ir suprasti beveik neribotą sakinių skaičių, net ir tuos, kurių jie niekada anksčiau negirdėjo. Nors dauguma žinių tipų remiasi atmintimi, protas sugeba suprasti posakius, kurie neatrodo tiesiogiai susiję su atmintimi. Pavyzdžiui, protas gali įsivaizduoti semantinį sakinio „Žirafa valo dantis“ turinį, nė nematęs žirafos valančios dantis. Tai žinoma kaip projekcijos problema.
Formalistinė semantikos teorija, kuri buvo ypač populiari septintajame dešimtmetyje, apibrėžia semantiką kaip kalbinį aprašymą, atėmus gramatiką; tai yra aprašymas to, kokia kalba gali bendrauti, tiesiogiai nesusijęs su sakinių formavimu. Pagrindiniai semantiniai duomenys, šiuo požiūriu, yra turinio žodžiai – žodžiai, kurie kažką praneša apie pasaulį už kalbos ribų, o ne funkciniai žodžiai, kurie perteikia gramatinę informaciją. Formalistinėje semantikos teorijoje, žinoma, pripažįstama, kad ryšys tarp signifikanto ir žymimojo yra savavališkas, išskyrus onomatopoėjos atveju. Kita vertus, ši teorija mano, kad prasmė yra objektyviai įtraukta į nuoseklią, darnią kalbos sistemą.
Priešingai, kognityvinės semantikos teorija teigia, kad gramatika iš tikrųjų yra semantikos pogrupis, o ne atskiras tyrimas. Pagal šią teoriją kalbos reikšmė yra neatsiejamai susijusi su klausytojo atmintimi ir išgyvenimais. Netgi unikalūs posakiai iš tikrųjų interpretuojami kitų prisiminimų kontekste, nors tiksli pasakymo prasmė yra nauja. Pavyzdžiui, žmogaus gebėjimas įsivaizduoti „Žirafa valo dantis“ priklauso nuo to, ar asmuo turi semantines kategorijas, pagrįstas ankstesne patirtimi su kiekvienu jos komponentu – žirafa, valymu ir dantimis. Jeigu asmuo tų kategorijų neturi arba jos tiksliai nesutampa su kito asmens kategorijomis, sakinio semantinis turinys pakeičiamas.
Bet kuri iš šių teorijų gali turėti tiesa pagrįstą semantiką; tai yra, jis gali įvertinti teiginio semantinį turinį pagal tai, ar jis teisingas, ar klaidingas. Formalistiniuose požiūriuose semantinis turinys vertinamas kaip tikras, jei jis neprieštarauja kitiems semantiškai teisingiems teiginiams ir todėl telpa į faktinių žinių visumą. Kognityviniuose požiūriuose teiginys gali būti laikomas teisingu tik tuo atveju, jei galima pastebėti, kad jis toks yra jo kontekste.