Galvenā atšķirība starp neironu tīklu un dziļu mācīšanos ir tāda, ka neironu tīkls darbojas līdzīgi cilvēka smadzeņu neironiem, lai ātrāk veiktu dažādus skaitļošanas uzdevumus, savukārt dziļā mācīšanās ir īpašs mašīnmācīšanās veids, kas atdarina mācību pieeju, kuru cilvēki izmanto zināšanu iegūšanai.
Neironu tīkls palīdz veidot prediktīvus modeļus sarežģītu problēmu risināšanai. No otras puses, dziļa mācīšanās ir mašīnmācīšanās sastāvdaļa. Tas palīdz attīstīt runas atpazīšanu, attēlu atpazīšanu, dabiskās valodas apstrādi, ieteikumu sistēmas, bioinformātiku un daudz ko citu. Neironu tīkls ir metode, kā īstenot dziļu mācīšanos.