特征整合论是一种注意力理论，由 安妮·崔思曼（英语：Anne_Treisman） 和 Gelade 于1980年发展。该理论表示，当感知到一个刺激时，该刺激的特征会在早期以自动平行的方式登记下来，而客体则是在处理过程的后期才被分别识别出来（非自动化的、序列的）。该理论已成为人类视觉注意力中最具影响力的心理学模型之一。
根据崔思曼的说法，特征整合论的第一个阶段是“前注意阶段”（preattentive stage）。该阶段中，大脑内的不同区域，会自动搜集视野内的“基本特征”（颜色、形状、运动）。自动区分特征的想法乍看似乎违反直觉，然而，这段历程发生在知觉处理的早期，发生在我们意识到客体之前，所以才无法察觉。
特征整合论的第二个阶段是“集中注意阶段”（focused attention stage）。在该阶段，主体会组合客体的个别特征以感知完整客体。主体会从“主要位置地图”（Master map of locations）中选择客体，并花费注意力来组合客体的特征。主要位置地图包含了所有侦测到特征的位置，而每个在主要地图中的位置都可触接多张特征地图（feature maps）。当注意力定位在地图上的特定位置时，该位置的当前特征会受到关注并存储在“客体档案”（object files）中。若已知悉该客体，则客体和先验知识之间就会产生关联而得以识别。为了佐证该阶段的存在，研究人员经常提及巴林氏症候群患者。由于顶叶受损，这些患者无法将注意力集中在单个客体上。若给定一个“需将特征组合”的刺激，巴林氏症候群患者无法长时间集中注意力来结合特征，这为该阶段提供了证据。
崔思曼区分了两种视觉搜索任务“特征搜索”（feature serch）与“联结搜索”（conjunction search）。“特征搜索”执行迅速，并且会“前注意地”定义唯一标靶，例如颜色、形状、光线的感知方向、运动或是定向。特征在搜索期间应被“突现”并且形成错觉联结（英语：Illusory conjunctions）。另一方面，在组合两个以上特征时，“联结搜索”才会发生，并且按照序列的方式来识别。“联结搜寻”执行速度远慢于特征搜索，且需要有意识的注意和努力。多次实验中，本文引用了一部分。崔思曼总结出，颜色、定向和强度为“可执行特征搜索”之特征。
作为特征整合论的回应，沃尔夫(Wolfe) (1994)提出了“引导搜索模型2.0”，根据该模型，借由前注意历程，注意力会被转移到客体或位置。沃尔夫解释，注意力会同时以“自上而下”与“自下而上”的方式被引导。同时借由“自上而下”与“自下而上”处理所获得的资讯会根据优先权进行排序。优先权排序能够引导视觉搜索，提高搜索效率。“引导搜索模型2.0”和“特征整合论”何者才是视觉搜索的“正确”理论，至今仍是一个备受争议的话题。
