Asiantuntijajärjestelmät t. ``älykkäät sanakirjat'' ovat jonkin erityisalan tietämystä ja päättelyheuristiikkoja sisältäviä asiantuntijan apuohjelmistoja. Asiantuntijajärjestelmien idea syntyi 1970-luvun lopulla, kun yleisen tekoälyn kehittäminen näytti ajautuvan umpikujaan, ja ajateltiin että älykästä toimintaa kannattaisikin pyrkiä ensin ymmärtämään rajatuilla erikoisalueilla. Asiantuntijajärjestelmien idean ollessa tuore ja kehitystyön kiivaimmillaan 1980-luvun alussa suunniteltiin jopa ihmisasiantuntijoiden korvaamista tietokoneistetuilla at-järjestelmillä, mutta nykyisin lienee hyväksytty että tietokonejärjestelmät ovat parhaimmillaan inhimillisen asiantuntijan työn tukena.
Tunnettuja at-järjestelmiä ovat mm. spektrianalyysiohjelmisto DENDRAL, veri-infektioanalyysiin laadittu MYCIN, malminetsintäjärjestelmä PROSPECTOR, tietokonejärjestelmien konfigurointiin kehitetty XCON, sekä nykyisin laajassa käytössä olevat symbolialgebraohjelmistot Macsyma, Maple ja Mathematica.
Asiantuntijajärjestelmän toteutus perustuu tavallisesti erityisalan tietämystä sisältävään tietämyskantaan (engl. ``knowledge base'') ja sitä hyödyntävään päättelymekanismiin (engl. ``inference engine''). Tyypilliset toteutustyökalut ovat Prolog-kielen kaltaisia ``sääntöjärjestelmiä'' (engl. ``rule-based system'', ``production system''). Puhtaan loogisen päättelyn lisäksi toteutuksessa voidaan käyttää myös monimuotoisempia, esim. tilastollisia tekniikoita.