Keeleteaduses uurib semantika seda, kuidas sõnad tähendust edasi annavad. Semantikateooria püüab võtta arvesse suhet sõna või tähistaja ja selles kirjeldatava reaalse maailma objekti, idee jne vahel, mida nimetatakse tähistatud või denotaadiks. Semantikateoorial on kaks peamist kategooriat: formalistlik teooria, mis näeb tähendust keele sees sisalduvana, ja kognitiivne teooria, mis näeb tähendust keele kontekstis sisalduvana.
Semantika teooriad püüavad lahendada raskusi, mida inimesed on võimelised looma ja mõistma peaaegu piiramatut arvu lauseid, isegi neid, mida nad pole kunagi varem kuulnud. Kui enamik teadmisi toetub mälule, siis mõistus on võimeline mõistma ütlusi, mis ei näi olevat mäluga otseselt seotud. Näiteks suudab mõistus visualiseerida lause “Kaelkirjak peseb hambaid” semantilist sisu, ilma et oleks kunagi näinud kaelkirjakut hambaid pesemas. Seda nimetatakse projektsiooniprobleemiks.
Formalistlik semantikateooria, mis oli eriti populaarne 1960. aastatel, määratleb semantika kui keelelise kirjelduse miinus grammatika; ehk siis kirjeldus selle kohta, mis keeles saab suhelda, mis ei käsitle otseselt lausete moodustamist. Peamised semantilised andmed on selles vaates sisusõnad – sõnad, mis edastavad midagi keelevälise maailma kohta – vastandina funktsioonisõnadele, mis edastavad grammatilist teavet. Formalistlik semantikateooria mõistab muidugi, et tähistaja ja tähistatava suhe on meelevaldne, välja arvatud onomatopoeesia puhul. Teisest küljest näeb see teooria tähendust objektiivselt sisalduvana sidusas ja sidusas keelesüsteemis.
Seevastu kognitiivse semantika teooria postuleerib, et grammatika on tegelikult semantika alamhulk, mitte eraldi uurimus. Selle teooria kohaselt on keele tähendus lahutamatult seotud kuulaja mälu ja kogemustega. Isegi unikaalseid lausungeid tõlgendatakse tegelikult teiste mälestuste kontekstis, kuigi lausungi täpne tähendus on uudne. Näiteks inimese võime visualiseerida teksti “Kaelkirjak peseb hambaid” sõltub sellest, kas inimesel on semantilised kategooriad, mis põhinevad varasematel kogemustel selle iga komponendiga – kaelkirjak, harjamine ja hambad. Kui isikul neid kategooriaid ei ole või need ei kattu täpselt teise isiku kategooriatega, muudetakse lause semantilist sisu.
Kumbki neist teooriatest võib semantikale läheneda tõepõhiselt; see tähendab, et see võib hinnata väite semantilist sisu selle põhjal, kas see on tõene või väär. Formalistlikes käsitlustes hinnatakse semantilist sisu tõeseks, kui see ei ole vastuolus teiste semantiliselt tõeste väidetega ja sobitub seetõttu faktiteadmiste hulka. Kognitiivsetes lähenemisviisides saab väidet pidada tõeseks ainult siis, kui seda saab oma kontekstis nii pidada.