컴퓨터를 이용해 사람의 자연어를 분석하고 처리하는 기술.
요소 기술로 자연어 분석, 이해, 생성 등이 있으며, 정보 검색, 기계 번역, 질의응답 등 다양한 분야에 응용된다.

자연어는 일반 사회에서 자연히 발생하여 사람이 의사소통에 사용하는 언어로, 컴퓨터에서 사용하는 프로그래밍 언어와 같이 사람이 의도적으로 만든 인공어(constructed language)에 대비되는 개념이다.
자연어 처리에는 자연어 분석, 자연어 이해, 자연어 생성 등의 기술이 사용된다. 자연어 분석은 그 정도에 따라 형태소 분석(morphological analysis), 통사 분석(syntactic analysis), 의미 분석(semantic analysis) 및 화용 분석(pragmatic analysis)의 4 가지로 나눌 수 있다. 자연어 이해는 컴퓨터가 자연어로 주어진 입력에 따라 동작하게 하는 기술이며, 자연어 생성은 동영상이나 표의 내용 등을 사람이 이해할 수 있는 자연어로 변환하는 기술이다.
자연어 처리는 인공 지능의 주요 분야 중 하나로, 1950년대부터 기계 번역과 같은 자연어 처리 기술이 연구되기 시작했다. 1990년대 이후에는 대량의 말뭉치(corpus) 데이터를 활용하는 기계 학습 기반 및 통계적 자연어 처리 기법이 주류가 되었으며, 최근에는 심층 기계 학습(deep learning) 기술이 기계 번역 및 자연어 생성 등에 적용되고 있다.

※ 통사 분석(syntactic anaylisys): 컴퓨터 분야에서는 ‘구문 해석’이라 하나 언어학에서는 ‘통사 분석’이라 함. 통사는 생각이나 감정을 말과 글로 표현할 때 완결된 내용을 나타내는 최소의 단위.
※ 통사: 주어와 서술어를 갖추고 있는 것이 원칙이나 때로 이런 것이 생략될 수도 있다. 글의 경우, 문장의 끝에 ‘.’, ‘?’, ‘!’ 따위의 마침표를 찍는다. ‘철수는 몇 살이니?’, ‘세 살.’, ‘정말?’ 따위이다. (출처: 우리말샘)
※ 화용(話用) 분석: 말하는 이, 듣는 이, 시간, 장소 따위로 구성되는 맥락과 관련하여 문장의 의미를 체계적으로 분석하는 것