學習理論的發展在心理學史上，早期深受哲學的知識論的影響。哲學的知識論分為兩大派典，一為經驗主義，一為理性主義。經驗主義的知識論，倡導功能論及觀念的聯想；後來演變為刺激與反應的聯結論，即為行為論學習理論的中心。理性主義的知識論，倡導心智本質，成為認知論探討學習歷程的重心。近代心理學的理論由哲學領域邁向科學領域，而被稱為研究人類行為的科學；認為人類行為的改變即為學習的結果。因此行為如何改變？學習如何發生？遂成為教育家及心理學家探討的主題，而學習理論即為探討學習歷程及行為改變歷程的研究模式。
學習理論可以三種研究取向來說明其學習的基本假設和應用，即：行為論、認知論、及交互取向理論。
行為派學習理論包括華生(J.B. Watson)的聯結論、桑代克(E.L. Thorndike)的三大學習定律說、葛斯瑞(E.R. Guthrie)的接近論及施金納(B.F. Skinner)及郝爾(C.L. Hull)的增強論。行為論是以刺激與反應的聯結說明行為的改變。其基本假定是學習即為行為改變的結果：學習是受外在刺激和情境所影響；學習的歷程是被動的由在刺激所引發的個體反應，再經由增強作用強化刺激與反應的聯結。一般行為派學習理論文分為古典制約及工具制約兩種學習論。古典制約學習理論強調刺激與反應的聯結過程是被誘發的反應行為；學習是因刺激的互相替代或接近而產生的。工具制約論則強調學習是操作性行為；個體在刺激面前，主動的發出某種反應，然後才經由增強作用而產生學習。因此，行為論一致認為學習是刺激與反應的聯結關係的建立，是漸進的塑造，皆具有增強、消弱、類化、辨別、及高層次制約等現象。
認知論的學習理論，可以早期的完形心理學的頓悟論、場地論，以及方位學習論為代表。皮亞傑(J. Piaget)認知學習論、訊息處理論，以及韋納(B. Weiner)的歸因理論則為近代認知學習理論的代表。認知論的學習理論是以知覺系統的組織變化及思考改變說明學習的歷程。認知論認為學習是認知（知識）改變的歷程。個體行為或知識的改變是由於個體主動與環境互動而產生的。個體的學習是主動的覺知到外界環境所代表的意義。因此認知論學習理論在教學上應以掌握主動求知、啟發思考為重要原則。
交互取向學習理論則以班杜拉(A. Bandura)的社會學習論及蓋聶(R.M. Gagné)的學習階層論為代表。交互取向的學習理論基本假定是：學習並非單一事件或因素所決定。例如社會學習論認為學習是由環境、個人或行為三方面因素交互作用所形成的。蓋聶則認為學習有各種方式和層次，並非單一歷程。學習是靠個人內在及外在條件與環境互動下的產物。由此可見，交互取向學習理論重視個人學習內外在因素及社會環境的影響。此外，人本論興起於一九六○年，其學習理論認為學習歷程並非完全受外界環境刺激或引發的，而是受個人潛能、自我需求、自由意志所決定。認知或行為的改變歷程是由於個人自我決定的歷程，並非如行為論所言的外塑行為，也非認知論所謂思考結構的改變。因此，人本論重視學習是自我潛能的發揮與自我決定的歷程。人本論的學習理論應用在教育情境中，重視以學生為主的學習，強調自我實現及自由抉擇的權利，而且強調以學校及開放學校等教學為主。
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