Bardzo istotną kwestią jest struktura sieci neuronowej. Pojedynczy neuron jest mechanizmem bardzo prostym i przez to niewiele potrafiącym. Dopiero połączenie wielu neuronów ze sobą umożliwia prowadzenie dowolnie skomplikowanych operacji. Ze względu na raczej niewielką wiedzę o faktycznych zasadach funkcjonowania ludzkiego mózgu, powstało wiele różnych architektur, które starają się naśladować budowę i zachowanie poszczególnych fragmentów układu nerwowego. Najczęściej stosuje się w tego typu sieciach architekturę jednokierunkową jednowarstwową. Jest to podyktowane faktem, że wszystkie neurony muszą uczestniczyć w konkurencji na równych prawach. Dlatego każdy z nich musi mieć tyle wejść ile jest wejść całego systemu.
Schemat sieci jednowarstwowej jednokierunkowej
Dwuwymiarowa mapa neuronów