Η υπερευφυΐα είναι μια θεωρητική οντότητα που είναι πιο έξυπνη από έναν άνθρωπο. Παρά το απίθανο της ιδέας, πολλοί επιστήμονες δεν έχουν αποκλείσει την πιθανότητα να δημιουργηθεί μια υπερευφυΐα πριν από τις αρχές του 22ου αιώνα. Ορισμένοι ερευνητές το έχουν δηλώσει ακόμη και ως στόχο της καριέρας τους. Οι εικασίες σχετικά με την υπερευφυΐα συχνά περιλαμβάνουν σενάρια στα οποία η υπερευφυΐα συνεχίζει να ενισχύει περαιτέρω τη δική της νοημοσύνη και ικανότητες. Ένα τέτοιο γεγονός έχει ονομαστεί «μοναδικότητα» από τους θεωρητικούς.
Ταινίες όπως το The Matrix έχουν διαδώσει την έννοια της υπερευφυΐας. Η τεχνητή νοημοσύνη (AI) είναι ένα από τα πιθανά μονοπάτια προς την υπερνοημοσύνη και ίσως το πιο συχνά συζητούμενο. Με τη ρομποτική ως «χέρια» και τους υπολογιστές ως τον «εγκέφαλό» της, μια εξελιγμένη τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να κάνει περισσότερες σκέψεις και να επιτύχει περισσότερες ενέργειες από αυτές που θα μπορούσε να κάνει ένας άνθρωπος. Αυτό θα αποδεικνυόταν ιδιαίτερα αληθές εάν το AI μπορούσε να επανασχεδιάσει τη δική του γνωστική αρχιτεκτονική, να κατασκευάσει και να κατασκευάσει νέα εργαλεία ρομποτικής και να απορροφήσει περισσότερη υπολογιστική ισχύ. Πολλοί φιλόσοφοι έχουν εκφράσει την ανησυχία τους ότι μια τέτοια οντότητα μπορεί να στερείται ηθικής κοινής λογικής και να αποτελεί απειλή για την ανθρωπότητα.
Άλλοι πιθανοί δρόμοι προς την υπερευφυΐα θα μπορούσαν να είναι μέσω της ανθρώπινης γενετικής μηχανικής ή της διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή. Η διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή έχει βελτιωθεί σε σημείο που οι δρομείς του ποντικιού και οι προσθετικοί βραχίονες μπορούν να ελέγχονται μόνο από τις σκέψεις. Στρατιωτικές οργανώσεις έχουν διοχετεύσει ένα μεγάλο ποσό χρημάτων για την ανάπτυξη της τεχνολογίας. Τελικά, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ανθρώπινα όντα ικανά να διασυνδέονται πολύ στενά με το Διαδίκτυο, σε σημείο που θα ήταν δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ των δύο. Αυτή η πιθανότητα έχει διερευνηθεί στην ταινία και τη σειρά Ghost in the Shell.
Η ανθρώπινη γενετική μηχανική είναι πιθανώς ο λιγότερο πιθανός δρόμος που οδηγεί στην υπερνοημοσύνη, επειδή τέτοιες έρευνες σε ανθρώπους είναι πολύ περιορισμένες στις περισσότερες ανεπτυγμένες χώρες. Αυτή η διαδρομή θα διαρκούσε περισσότερο για να παράγει αποτελέσματα. Αν και μια τροποποίηση σε ένα πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης ή διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή μπορεί να χρειαστεί μόνο λίγες ώρες ή μέρες για να δοκιμαστεί, μια γενετική τροποποίηση θα χρειαζόταν πολλά χρόνια για να δοκιμαστεί – ο χρόνος που χρειάζεται για το γενετικά τροποποιημένο έμβρυο να μεγαλώσει σε ενήλικα. Για αυτόν τον λόγο, είναι πολύ πιθανό ότι η υπερευφυΐα θα προκύψει τελικά από την τεχνητή νοημοσύνη ή την έρευνα διασύνδεσης εγκεφάλου-υπολογιστή, πιθανώς μέχρι τα μέσα του 21ου αιώνα.
Ένας επιπλέον πιθανός τρόπος για την υπερευφυΐα είναι η χρήση φαρμακολογικών ή γενετικών θεραπειών για την ενίσχυση της λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου. Αυτές οι προσεγγίσεις θεωρούνται λιγότερο ριζοσπαστικές από τη διασύνδεση εγκεφάλου-υπολογιστή και επομένως ενδέχεται να έχουν λιγότερη ισχύ για να αυξήσουν πραγματικά τη νοημοσύνη. Ωστόσο, ο μικρότερος βαθμός επεμβατικότητάς τους μπορεί να κάνει την προσέγγιση πιο κοινωνικά αποδεκτή για έρευνα και πειραματισμό.