Autonoomne agent täidab keskkonnas funktsioone konkreetsete eesmärkide saavutamiseks, ilma et teda selleks suunataks. Mõned arvutiprogrammid toimivad autonoomsete agentidena, nagu ka täiustatud robootika, tehiselu näited ja arvutiviirused. Arvukad teadlased teevad selles valdkonnas tööd, et arendada sügavamat arusaamist agentidest ja nende potentsiaalsetest võimalustest ning rakendustest. Kaubandusajakirjad ja iga-aastased konverentsid pakuvad teabevahetusvahendit, mis võimaldab inimestel teavet ja uurimistulemusi jagada.
Autonoomse agendi ja arvutiprogrammide eristamine võib olla keeruline. Mõnel juhul esineb kattumist ja määratluse jooned võivad häguneda. Üldiselt on vaja, et agent oskaks süsteemiga suhtlemiseks kasutada arutluskäiku. See hõlmab võimet teavet tajuda, seda töödelda ja mõnel juhul sellega manipuleerida. Autonoomne agent peab ka konkreetse eesmärgi saavutamiseks sihikindlalt käituma.
Tarkvara autonoomse agendi näide võib olla tarneahela haldusprogramm. Programm vaatleb tarneahela aspekte ja võib osaleda sellistes tegevustes nagu tarvikute tellimine ja teisaldamine, personali ajakava koostamine ja veokite taotlemine. Kõik need tegevused aitavad kaasa suurema eesmärgi saavutamisele, milleks on tarneahela organiseeritud liikumine. See erineb automatiseeritud süsteemist, mis suudab reageerida lihtsustatult; võib-olla tellib see uusi tarvikuid, kui tehas hakkab tühjaks saama, näiteks vastuseks programmeerimises olevale päästikule.
Mitu agenti võivad tegutseda ühes süsteemis ja võivad olla koostööaldised või üksteisest sõltumatud. Robootikas võib autonoomsete agentide interaktsioon olla oluline. Nad saavad andureid kasutada visuaalse sisendi, helide ja muu keskkonna sisendi vastuvõtmiseks. Seda teavet saab kogu süsteemis koordineerida, et täita selliseid ülesandeid nagu esemete haaramine ja nendega manipuleerimine. Süsteemid saavad oma kogemustest õppida ka täiustatud funktsioonide väljatöötamiseks ja eesmärkide saavutamiseks üksteisega koostööd tegema.
Selle uurimistöö rakendused on eriti olulised sellistes valdkondades nagu tehiselu, keeruka robootika arendamine ja täiustatud arvutiprogrammid. Tõeliselt autonoomne agent ei vaja juhtnööre väliselt allikalt, nagu programmeerija või muu utiliit, ja suudab täita keerulisi ülesandeid. Seda laadi automatiseerimine võib säästa töötunde, kuna programm võib olla võimeline tegevusi tõhusalt lõpule viima ilma töötajaid kaasamata. Näiteks automaatne meditsiiniarveldus koostab arveid ja dokumente, ilma et selle ülesandega oleks vaja kogenud töötajat.