Večslojna nevronska mreža vsebuje več kot eno plast umetnih nevronov ali vozlišč. Po zasnovi se zelo razlikujejo. Pomembno je omeniti, da medtem ko so bile enoslojne nevronske mreže uporabne na začetku razvoja umetne inteligence, ima velika večina danes uporabljanih omrežij večslojni model.