孤独症儿童对于某些感觉讯息有着显著的发展不足或过敏。孤独症儿童突出的感觉问题之一是听觉的过度敏感。一定强度的噪声会使孤独症儿童感到不舒服，甚至痛苦。在听到频率高的声音时，他们常出现捂耳朵、闭眼睛的行为。
孤独症儿童感觉的另一个问题是触觉迟钝。触觉迟钝的孩子不能及时觉察身体的伤痛，受伤、流了血也感觉不到。有自伤行为的孩子把手臂咬得青紫也没有痛的反应，外在一种身体防御机能失调的状态。平衡觉迟钝的孩子，在极快的、长时间的旋转后，没有晕眩感。高度反映迟钝的孩子，喜欢怕高，没有害怕的感觉。本体感觉迟钝的孤独症儿童会特别依赖眼睛，结果反而容易失去平衡。由于对身体各部位的意识模糊，穿脱衣服及处理身边食物的能力欠佳:写字时，要么握笔时抓的太紧，要么用力太轻或不会用力。有相当多的孤独症儿童空间知觉发展不足，空间知觉发展不足的孩子会表现出无法循着直线走路;上下楼梯时，由于无法正确判断距离和高低，会表现出深一脚、浅一脚的步态，严重时会惧怕下楼梯。这类孩子在写字时，不能把字写在格子内，把字排列整齐有很大困难，有的甚至把字写得支离破碎。
感觉统合训练可以通过对前庭系统、肌肉关节和皮肤触觉的感觉信息输入大脑，重新锻炼大脑的整合能力。促进大脑的发育，提高脑功能，从而提高患儿适应外界的能力。有助于孤独症儿童了解自己的身体各部分以及运动训练的强度、速度和动作的姿势是训练是否有成效的几个重要因素。对感觉刺激敏感度过高或过低的儿童，使其敏感度正常化，较易适应不同环境的要求。使孤独症儿童的感知觉范围得以扩大，感知内容不断增加，认识能力不断提高，思维得到发展。有助于发展孤独症儿童的听觉与视觉的有意注意，注意力会比以前较集中。并从训练中学会听指令。精细运动训练，通过摆弄、操作物件可帮助孤独症儿童发展认知和改善触觉，同时也促进其他方面能力的发展:自理能力，写画技能，手语及职前技能。