En la educación matemática, el sentido numérico puede referirse a «una comprensión intuitiva de los números, su magnitud, sus relaciones y cómo se ven afectados por las operaciones». Otras definiciones de sentido numérico hacen hincapié en la capacidad de trabajar fuera de los algoritmos tradicionalmente enseñados, por ejemplo «un marco conceptual bien organizado de la información numérica que permite a una persona entender los números y las relaciones numéricas y resolver problemas matemáticos que no están limitados por los algoritmos tradicionales».
Los psicólogos creen que el sentido numérico en los seres humanos puede diferenciarse en el sistema numérico aproximado, un sistema que apoya la estimación de la magnitud, y el sistema de individuación paralela, que permite el seguimiento de objetos individuales, típicamente para cantidades inferiores a 4.
También hay algunas diferencias en cómo se define el sentido numérico en la cognición matemática. Por ejemplo, Gersten y Chard dicen que el sentido numérico «se refiere a la fluidez y flexibilidad de un niño con los números, al sentido de lo que significan los números y a la capacidad de realizar matemáticas mentales y de observar el mundo y hacer comparaciones».
En los animales no humanos, el sentido numérico no es la capacidad de contar, sino la capacidad de percibir cambios en el número de cosas de una colección. Todos los mamíferos, y la mayoría de las aves, notan si hay un cambio en el número de sus crías cerca. Muchos pájaros pueden distinguir entre dos y tres.
Los investigadores consideran que el sentido numérico es de suma importancia para los niños en la educación primaria temprana, y el Consejo Nacional de Profesores de Matemáticas ha hecho del sentido numérico un área de enfoque de la educación matemática desde el preescolar hasta el segundo grado. Un área activa de investigación es crear y probar estrategias de enseñanza para desarrollar el sentido numérico de los niños. El sentido numérico también se refiere al concurso organizado por la Liga Interescolar Universitaria. Este concurso es una prueba de diez minutos en la que los concursantes resuelven problemas matemáticos mentalmente -no se permiten calculadoras, tachaduras ni anotaciones.