Galvenā atšķirība starp kognitīvo skaitļošanu un mašīnmācīšanos ir tā, ka kognitīvā skaitļošana ir tehnoloģija, savukārt mašīnmācīšanās attiecas uz algoritmiem problēmu risināšanai. Kognitīvajā skaitļošanā tiek izmantoti mašīnmācīšanās algoritmi.
Kognitīvā skaitļošana dod datoram iespēju simulēt un papildināt cilvēka kognitīvās spējas pieņemt lēmumus. Mašīnmācība ļauj izstrādāt pašmācības algoritmus, lai analizētu datus, mācītos no tiem, atpazītu modeļus un attiecīgi pieņemtu lēmumus. Tomēr ir grūti noteikt robežu un sadalīt kognitīvās skaitļošanas un mašīnmācīšanās balstītās lietojumprogrammas.
