ה תהליך למידה היה נושא פופולרי לניתוח תיאורטי מזה עשרות שנים. בעוד שחלק מהתיאוריות הללו אינן עוזבות את התחום המופשט, רבות מהן מיושמות בכיתות על בסיס יומי. המורים מסנתזים תיאוריות מרובות, חלקן בנות עשרות שנים, על מנת לשפר את תוצאות הלמידה של תלמידותיהן. התיאוריות הבאות להוראה מייצגות כמה מהפופולריות והידועות ביותר בתחום החינוך.
התיאוריה של אינטליגנציות מרובותשפותח על ידי האוורד גרדנר טוען כי בני אדם יכולים להחזיק שמונה סוגים שונים של אינטליגנציה: מוזיקלית-קצבית, חזותית-מרחבית, מילולית-לשונית, גוף-קינסטטית, בין-אישית, בין-אישית, ו נטורליסטי. שמונה סוגים אלה של אינטליגנציה מייצגים את הדרכים המגוונות בהן אנשים מעבדים מידע.
תורת האינטליגנציה המרובה שינתה את עולם הלמידה והפדגוגיה. כיום מורים רבים מעסיקים תכניות לימודים שפותחו סביב שמונה סוגים של מודיעין. השיעורים נועדו לכלול טכניקות המתאימות לסגנון הלמידה של כל תלמיד.
פותח בשנת 1956 על ידי בנימין בלום, הטקסונומיה של בלום הוא מודל היררכי של יעדי למידה. המודל מארגן משימות חינוכיות אינדיבידואליות, כמו השוואת מושגים והגדרת מילים, לשש קטגוריות חינוכיות מובחנות: ידע, הבנה, יישום, ניתוח, סינתזה ו הערכה. שש הקטגוריות מאורגנות לפי סדר המורכבות.
הטקסונומיה של בלום מעניקה למחנכים שפה משותפת לתקשורת על למידה ועוזרת למורים לקבוע יעדי למידה ברורים לתלמידים. עם זאת, חלק מהמבקרים טוענים כי הטקסונומיה מטילה רצף מלאכותי על הלמידה ומשקיפה על כמה מושגי כיתה מכריעים, כגון ניהול התנהגות.
לדברי Vygotsky, אזור ההתפתחות הפרוקסימלית (ZPD) הוא הפער הרעיוני בין מה שתלמיד הוא ו הואלא מסוגל להשיג באופן עצמאי. Vygotsky הציע כי הדרך הטובה ביותר עבור מורים לתמוך בתלמידים שלהם היא על ידי זיהוי אזור של התפתחות פרוקסימאלית ולעבוד איתם כדי לבצע משימות ממש מעבר לזה. לדוגמה, מורה עשוי לבחור סיפור קצר מאתגר, רק מחוץ למה שיהיה קל לעיכול עבור התלמידים, למטרת קריאה בכיתה. לאחר מכן המורה יספק תמיכה ועידוד לתלמידים לחדד את כישורי הבנת הנקרא שלהם לאורך השיעור.
התיאוריה השנייה, פיגומים, היא פעולת התאמת רמת התמיכה הניתנת בכדי לעמוד בצורה הטובה ביותר ביכולות של כל ילד. לדוגמה, כאשר מלמדים מושג מתמטיקה חדש, מורה היה תחילה לעבור את התלמיד בכל שלב כדי להשלים את המשימה. כאשר התלמיד מתחיל להשיג הבנה של המושג, המורה היה מצמצם בהדרגה את התמיכה, מתרחק מכיוון שלב אחר שלב לטובת דחיפות ותזכורות עד שהתלמיד יכול היה להשלים את המשימה לגמרי לבד.
תורת הסכימה של ז'אן פיאז'ה מציעה ידע חדש עם הידע הקיים של התלמידים, התלמידים יזכו להבנה מעמיקה יותר של הנושא החדש. תיאוריה זו מזמינה את המורים לשקול את מה שתלמידיהם כבר יודעים לפני שמתחילים בשיעור. תיאוריה זו מופיעה בכיתות רבות בכל יום כאשר המורים מתחילים בשיעורים בכך שהם שואלים את תלמידיהם מה הם כבר יודעים על מושג מסוים.
תיאוריית הקונסטרוקטיביזם של פיאז'ה, הקובעת כי אנשים בונים משמעות באמצעות פעולה והתנסות, ממלאת תפקיד מרכזי בבתי הספר כיום. כיתה קונסטרוקטיביסטית היא כיתה בה התלמידים לומדים על ידי עשייה, ולא על ידי קליטה פסיבית של ידע. קונסטרוקטיביזם מתבטא ברבים חינוך ילדות מוקדם תוכניות, בהן ילדים מבלים את ימיהם בפעילויות ידניות.
ההתנהגות, מערכת תיאוריות שהונחה על ידי B.F. Skinner, מציעה כי כל התנהגות היא תגובה לגירוי חיצוני. בכיתה, התנהגותיות היא התיאוריה שלמידה והתנהגותם של התלמידים ישתפרו בתגובה לחיזוקים חיוביים כמו תגמולים, שבחים ובונוסים. התיאוריה הביהביוריסטית כמו כן טוען כי חיזוק שלילי - במילים אחרות, עונש - יגרום לילד להפסיק התנהגות בלתי רצויה. לדברי סקינר, טכניקות חיזוק חוזרות ונשנות אלו יכולות התנהגות צורה ולייצר משפר את תוצאות הלמידה.
בתיאוריה של תכנית הלימודים הספירלית, ג'רום ברונר טוען שילדים מסוגלים להבין נושאים ונושאים מאתגרים באופן מפתיע, בתנאי שהם מוצגים בצורה מתאימה לגיל. ברונר מציע למורים לחזור לנושאים מדי שנה (מכאן הדימוי הספירלי), ויוסיפו מורכבות וניואנסים מדי שנה. השגת תכנית לימודים ספירלית דורשת גישה מוסדית לחינוך, בה המורים בבית ספר מרכזים את תכניות הלימודים שלהם וקבעו יעדי למידה ארוכי שנים לטווח הארוך שלהם סטודנטים.