การเรียนรู้แบบไม่มีผู้สอน เป็นกระบวนการที่ AI เรียนรู้จากข้อมูลที่ไม่มีเลเบล ซึ่ง AI ต้องเรียนรู้โดยการค้นหารูปแบบ โครงสร้าง หรือความสัมพันธ์ของข้อมูล วิธีการหนึ่งที่สำคัญคือ การจัดกลุ่ม เช่น การจัดกลุ่มแบบลำดับชั้น (hierarchical clustering) เริ่มต้นโดยกำหนดให้ข้อมูลแต่ละตัวเป็นหนึ่งกลุ่ม และแต่ละกลุ่มมีข้อมูลเพียงตัวเดียว จากนั้นกลุ่มข้อมูลจะถูกรวมเข้าด้วยกันทีละคู่ โดยจะเลือกคู่ของกลุ่มข้อมูลที่ใกล้เคียงหรือคล้ายกันมากที่สุดก่อน จนกระทั่งเหลือกลุ่มข้อมูลเพียงกลุ่มเดียว