指学习者积极主动地使自己认知结构中有关的旧知识与学习材料中具有潜在意义（即学习者可理解）的新知识发生相互作用，从而自己原有的认知结构得到改造或调整，认知内容得到补充和更新的学习过程。简单地说，就是以旧知理解和消化新知，使新知变成自己知识体系的有机组成部分的学习过程。认知同化的过程，是一个有意义接受学习的过程。检验认知同化过程是否实现的最后标准是看新获取知识是否准确透彻理解和能够正确而有效地运用。
学习能否实现认知同化，首先取决于学习者与学习材料二者能否建立认知联系和学习者有无进行认知同化的心向。
认知同化，一般包含三个阶段：一、温故阶段。这一阶段的主要任务是强化和活化旧知识，增强旧知识同化新知识的能力。二、知新阶段。这一阶段的主要任务是使旧知识和新知识建立联系，并且相互发生作用，从而理解新知识。三，自得阶段。这一阶段的主要任劳是通过学习和实践，彻底消化新知识，使之纳入自己的知识体系，能够灵活自如地运用。这时知识完全变成了自己的活的东西。
孔子的“温故而知新”，孟子的“以意逆志”，张载的“学至知化”，都是关于认知同化理论的中国古典阅读学的古老术语。他们都从自己的阅读学习实践中天才地猜到了认知同化的现象。而科学阐述认知同化的，却是现代的认知心理学家，如奥苏伯尔等。