Ključna razlika med nevronsko mrežo in globokim učenjem je, da nevronska mreža deluje podobno kot nevroni v človeških možganih, da hitreje izvaja različne računske naloge, medtem ko je globoko učenje posebna vrsta strojnega učenja, ki posnema pristop učenja, ki ga ljudje uporabljajo za pridobivanje znanja.
Nevronska mreža pomaga graditi napovedne modele za reševanje zapletenih problemov. Po drugi strani pa je globoko učenje del strojnega učenja. Pomaga razviti prepoznavanje govora, prepoznavanje slik, obdelavo naravnega jezika, sisteme priporočil, bioinformatiko in še veliko več. Nevronska mreža je metoda za izvajanje globokega učenja.
