Γνωστική μάθηση είναι η μάθηση με την εμπειρία, το άγγιγμα, την ακρόαση ή με άλλο τρόπο αντίληψη. Αυτό διαφοροποιείται από άλλες θεωρίες μάθησης, όπως η συμπεριφοριστική, από το γεγονός ότι απαιτεί μόνο τον εγκέφαλο του μαθητή και ένα ερέθισμα. Η γνωστική μάθηση βασίζεται στις ψυχολογικές θεωρίες Gestalt και στην αναπτυξιακή ψυχολογία του Jean Piaget. Στο φάσμα του όρου περιλαμβάνεται όλη η μάθηση που γίνεται με ανεξάρτητη ανάγνωση, όπως οτιδήποτε μαθαίνεται από την ανάγνωση ενός ιστότοπου ή ενός βιβλίου.
Η μίμηση είναι μια μορφή γνωστικής μάθησης, και παρόλο που είναι απλοϊκή, εξαρτάται αποκλειστικά από την παρατήρηση της συμπεριφοράς ενός άλλου ατόμου ως ένας καλός τρόπος για την επίτευξη ενός στόχου. Πιο πολύπλοκοι τύποι γνωστικής μάθησης περιλαμβάνουν την ανάγνωση, την ακρόαση, την παρακολούθηση και την αφή. Οποιαδήποτε μάθηση γίνεται μέσω της εμπειρίας μπορεί να ταξινομηθεί σε αυτήν την κατηγορία. Αυτό έχει οδηγήσει πολλούς ανθρώπους να ταξινομούν αυτό το είδος μάθησης ως «παθητική» μάθηση, αλλά ενώ το σώμα φαίνεται παθητικό, το μυαλό σίγουρα δεν είναι.
Οι θεωρίες της ψυχολογίας Piaget και Gestalt βρίσκονται στη βάση της γνωστικής μάθησης. Οι πρωταρχικές αρχές της ψυχολογίας Gestalt είναι ότι οι άνθρωποι δομούν και οργανώνουν τη δική τους εμπειρία, ότι η αντίληψη δεν είναι ίδια με την πραγματικότητα και ότι η ανθρώπινη εμπειρία πρέπει να κατανοηθεί ως σύνολο για να εξηγηθεί. Ουσιαστικά, δηλώνει ότι ο οργανισμός έχει μεγαλύτερη επιρροή στον τρόπο με τον οποίο οργανώνει και αποθηκεύει πληροφορίες από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως.
Οι θεωρίες του Piaget το προχωρούν περαιτέρω, και δηλώνουν ότι οι άνθρωποι κατανοούν τα νέα γεγονότα είτε με την «προσαρμογή» ή την «αφομοίωση». Το Accommodation τροποποιεί ή μεταβάλλει την κατανόηση ώστε να ταιριάζει σε ένα νέο γεγονός. Η αφομοίωση χρησιμοποιεί υπάρχοντα σχήματα για την κατανόηση ενός νέου γεγονότος.
Ο όρος «γνωστική» αναφέρεται σε διαδικασίες που συμβαίνουν στον εγκέφαλο. Το όνομα «γνωστική μάθηση» μπορεί να φαίνεται κάπως επαναλαμβανόμενο, επειδή όλη η μάθηση πρέπει κάποια στιγμή να συμβαίνει στον εγκέφαλο. Για να γίνει διάκριση μεταξύ της γνωστικής μάθησης και άλλων τύπων μάθησης, είναι χρήσιμο να σκεφτόμαστε τη συμπεριφοριστική μάθηση. Αυτός ο τύπος εξαρτάται από την κλασική και λειτουργική ρύθμιση.
Η συμπεριφοριστική μάθηση διδάσκει στον μαθητή πράγματα εκδίδοντας μια ανταμοιβή ή μια τιμωρία ως απάντηση σε μια συγκεκριμένη συμπεριφορά. Εάν κάποιος θέλει το σκυλί του να καθίσει με εντολή, θα του έλεγε να καθίσει και μετά θα του έδινε μια λιχουδιά όταν εμφανιστεί η συμπεριφορά. Ο σκύλος, ως απάντηση σε αυτή τη θετική ενίσχυση, θα επαναλάμβανε στη συνέχεια τη συμπεριφορά για να κερδίσει άλλη μια απόλαυση. Αν και προφανώς συμβαίνουν ορισμένες γνωστικές διεργασίες, η μάθηση οφείλεται κυρίως στην έμφυτη απόκριση στη λήψη μιας ανταμοιβής.