Mało jest badań o wysokiej jakości metodologicznej, które potwierdzałyby skuteczność terapii SI. Niektórzy badacze zwracają uwagę na to, że jest więcej dowodów przemawiających na niekorzyść podejścia, niż tych, które miałyby je wspierać. Z niewielu, małych badań, wstępnie wynika, że terapia SI może pozytywnie wpływać na problemy związane z wrażliwością (bądź niewrażliwością) na bodźce sensoryczne, a także na zdolności motoryczne u dzieci z autyzmem. Dowody oceniono jako słabe jakościowo. Ponadto, nie wiadomo, czy poprawa utrzymuje się w czasie.
Podczas terapii SI często wykorzystuje się różne techniki i narzędzia, opierające się na sensomotoryce. Jednym z nich jest ekspozycja na różnorodne bodźce (np. pod względem koloru, faktury powierzchni, temperatury, zapachu, dźwięku). Dwa małe badania wykazały, że zabiegi tego typu mogą wpływać na redukcję symptomów zaburzeń ze spektrum autyzmu i poprawę niewerbalnych zdolności poznawczych. Dowody oceniono jako słabe jakościowo. Nie wykazano, by metody integracji słuchowej były pomocne przy problemach związanych z mową (ponadto zwraca się uwagę na potencjalne duże koszty treningu i możliwe efekty uboczne). Nie jest pewne, czy techniki opierające się na muzykoterapii dają pozytywny efekt.