指用认知结构及其组织特性解释学习的心理机制的一种学习理论。所谓认知结构，就是学习者头脑里的知识结构。广义地说，它是学习者全部观念的内容和组织；狭义地说，它则是学习者在某一知识领域内观念的内容和组织。个人的认知结构是在学习过程中通过认知同化作用，在心理上不断扩大并改进所积累的知识而组成的。学习者的认知结构一旦建立，又成为学习新知识的极其重要的能量和因素。
这种理论认为，在认知范围内，学习是一个获得新的认知结构或改变旧的认知结构的过程，也就是学习者原有的认知结构与学习材料中的新知识相互联系和作用，从而在学习者头脑中构建新的知识结构或者对原有知识结构进调整、对原有认知内容进行补充、修正的过程。
国外对认知结构论有重大贡献的学者，有德国格式塔心理学家K+勒温，瑞士认知派心理学家J·皮亚杰，美国教育心理学家S·布鲁纳和D.P·奥苏伯尔等。
在中国，最早猜到认知结构在学习中的重要性的，当首推先秦的孔子和孟子。孔子“温故知新”中的所谓“故”，孟子“以意逆志”中的所谓“意”，用现代阅读学的眼光来考察，当是指皮亚杰、布鲁纳和奥苏伯尔等人所说的“学习者已有的认知结构”。之所以孔子强调“温故而知新”，是因为“温故”正为了使原有的认知结构在学习者头脑里更加清晰和稳定，从而强化其同化功能，以便“知新”，“以意逆志”的“逆”，朱熹非常准确地解释为“迎取”，正好表达了学习者以原有认知结构主动地同化新知识的动态过程。不过，孔孟的理论虽然是正确的，但还仅仅停留在经验型和直觉模糊型上，未能用科学的方法加以深入详明的阐释。
认知结构论揭示了学习过程的一个十分重要的实质，对于学习者进行有效学习有重大的指导意义。