Semantiline analüüs uurib keele tähendust – mitte ainult seda, millised sõnad esinevad, vaid mida mõeldakse. See hõlmab mitmetähenduslike sõnade õiget tõlgendamist kontekstis (näiteks „pank“ rahaasutuse või kaldana), mõistete vaheliste seoste tuvastamist ja väidete sisu järgi liigitamist. See on aluseks rakendustele nagu klienditagasiside analüüs, küsimustele vastamine või otsingusüsteemid, mis peaksid mõistma ka erinevalt sõnastatud sama tähendusega päringuid.
Loomuliku keele mõistmine on keeletöötluse osa, mis haarab väljendi tähenduse: milline kavatsus selle taga on, milliseid inimesi, kohti või kuupäevi mainitakse ja milline on toon? Koos loomuliku keele genereerimisega (NLG) moodustab NLU ühe NLP kahest poolest. Näide on klienditeenindussüsteem, mis tuvastab lause „Mu pakk ei ole veel kohale jõudnud“ tarnepäringuna.
Meelestatuse analüüs (sentiment analysis) määrab automaatselt, millist meeleolu või hoiakut tekst väljendab – tavaliselt positiivset, neutraalset või negatiivset, mõnikord peenemaid emotsioone. Ettevõtted kasutavad seda paljude tooteülevaadete, tugikirjade, küsitluste või sotsiaalmeedia postituste hindamiseks ning et kiiresti näha, kus kliendid on rahul ja kus on probleeme. Iroonia, sarkasm ja segatud väited nagu „kiire tarne, pettumust valmistav kvaliteet“ jäävad keerulisteks, seega peaksid inimesed valimeid kontrollima.
Nimeüksuste tuvastus (named entity recognition, NER) on loomuliku keele töötluse võte, mis leiab tekstist inimeste, ettevõtete ja kohtade nimed ning kuupäevad või summad ja määrab igaühele kategooria. See muudab vaba teksti struktureeritud andmeteks. Näide: e-kirjast eraldatakse automaatselt saatja ettevõte, kontaktisik, tarnekuupäev ja arve summa ning kantakse need CRM-i.
Informaatikas on ontoloogia teemavaldkonna formaalne mudel, mis määratleb selgelt mõisted, nende omadused ja nendevahelised seosed. See võimaldab inimestel ja masinatel tõlgendada andmeid ühtlaselt ja teha nende põhjal järeldusi. Ontoloogiad on paljude teadmusgraafide, semantiliste otsingusüsteemide ja andmeintegratsiooni projektide aluseks. Näide: tooteontoloogia ütleb, et „elektrijalgratas“ on „jalgratas“ ja sellel on „aku“.
