사람의 인식은 일상적으로 친숙하고 본능적 능력이지만 그 내부 메카니즘은 너무 복잡하고 알려져 있지 않다. 성장과 동시에 사물을 분별하고 기억하는 능력을 누구나 부여 받는다. 그러나 1+1=2 라는 결론을 얻기까지 뇌에서 일어나는 신호의 흐름을 아직 밝히지 못하고 있다. 호흡작용, 소화 작용, 생식 작용 등 인간의 생물적인 현상에서 신체의 기관, 관여하는 세포, 화학 물질이 대부분 규명된 것에 비하면 인식은 걸음마 단계에 있다고 하여도 과언이 아니다.
인간공학이 인간의 물리적 특성, 인지적 특성, 감성적 특성을 고려하여 작업이나 도구를 설계한다고 했을 때 사람의 인지적 특성을 모르면서 인지 공학이 가능할 것인가? 물리적인 특성 측면의 인간공학은 근육, 골격의 생체 역학을 적용하면 가능하다. 감각적인 특성인 시각, 청각, 후각, 촉각 등도 정도의 차이는 있으나 나름대로 규명되어 인간공학의 토대가 마련되었다고 할 수 있다.
인지적인 주제를 다루는 분야는 다양하다. 뇌과학이나 생물학에서 다룰수도 있고, 인지과학에서도 다룰 수가 있고, 철학에서 다룰 수도 있다. '나는 생각하다 고로 존재한다'라는 데카르트의 명언을 보면, 그는 뇌과학적인 지식없이도 인지에 대한 지식체계를 구축했다고 볼 수 있다. 그러므로 우리가 인식의 과정을 생물학적 수준에서 잘 알면 도움은 되겠지만 생물학적인 지식없이 경험적인 지식으로도 인지공학이 성립된다고 할 수 있다.
인간의 신경계는 신체를 이루는 모든 세포가 공통의 목적을 달성하기 위하여 기관과 기관을 연결하는 통신망이고 통제망이다. 신경계는 뇌와 척추로 이루어진 충추신경계와 자극신호과 제어신호을 전달하는 말초신경계로 구성되어 있다. 감각기관에서 수집된 정보는 감각 신경망를 따라 충추신경계에 전달되고, 충추신경계에서 1000억개의 신경세포가 인지라는 협업을 거쳐 그 결과가 운동 신경망으로 전달한다. 아직 잘 규명되지 않은 부분은 충추신경계에서 일어나는 협업의 병렬처리 메카니즘이다.
인간의 위대한 발명인 제어게통과 비교하면 거의 유사하다. 제어기는 입력, 출력신호로 4-20 mA 신호를 주고 받는데 말초신경계도 신경망의 전위를 통하여 신호를 주고 받는다. 차이를 보이는 부분은 중앙처리장치인데 충추신경계의 뇌에는 병렬처리가 이루어지고 자동제어 장치의 CPU에서는 직렬처리가 이루어 진다는 점이다.
인지공학은 인지를 다른 각도에서 해석한다. Rasmussen는 '감지->해석->목표설정->조작'이라는 틀로서 인지를 바라보고 있다. 사람이 하나의 작업을 완성하기까지 이 4단계를 거치게되며 이 4개의 단계를 이행하는 과정에서 실수가 개입될 수 있다는 점이다. 가령 감지의 오류는 계측기의 잘못된 설계나 누락과 연관이 되고, 해석 및 목표 설정의 문제는 교육, 훈련, 경험 문제와 연관이 되고, 조작의 문제는 정신상태와 관련이 있다고 주장한다.
주제어실에서 운전은 근골격계의 인간공학적인 문제는 거의 없고 운전원의 인지적인 문제가 큰 비중을 차지 한다. 불편한 화면 전환, 일부부만 보이는 화면은 정확한 인지를 가로막는다. 선입관에 의해 굴곡된 운전 모델도 올바른 인식을 가로막는 장애물이다.