根據對所學材料是否理解而劃分的兩種學習方式。意義學習指通過理解所學材料的意義進行學習，理解是這種學習的前提條件。初學時能理解所學材料的意義，學習效果最好；其次是在學習過程中逐漸理解。實驗證明，理解所學材料的意義是取得最佳學習效果的最主要的因素。機械學習指並不理解所學材料的含義，而僅對其死記硬背。它有兩種情況：一是所學材料有意義，但學習者無法理解（如讓幼兒學習難懂的古詩詞），或不設法理解；二是所學材料本身就沒有意義，如記電話號碼、歷史年代等。但有時學習者也可可以賦予這些無意義的材料以一定的含義，以便於學習。
學習者如何具體地處理學習材料使之易學，心理學傢曾有不同的理論。H.艾賓浩斯根據聯想學派的理論，認為識記就是形成聯想，這一觀點得到И.Π.巴甫洛夫的暫時神經聯系學說的支持。F.C.巴特利特認為，識記不僅是形成聯想，主要是追求意義，把認識納入一定的意識圖式。也有人認為，在瞬時記憶中，被試的識記主要包括分組和譯碼兩種過程。D.P.奧薩貝爾則認為，意義學習過程乃是學習者把代表事物的語文符號構成的新知識與學習者認知結構中已有的相應觀念建立實質性的和非人為的聯系，即建立非形式的和非字面的聯系，從而產生對客觀事物之間的必然聯系的反映。
心理學傢對關於意義學習和機械學習的效果，做過許多對比實驗，結果都表明以理解為基礎的意義學習在掌握材料的全面性、精確性和鞏固性以及速度等方面均比機械學習好。艾賓浩斯最早對兩種學習進行瞭比較研究。1884年，他曾以學習拜倫的《唐璜》詩文與學習無意義音節相比較，發現誦讀80個字音的詩，隻需8次就可正確背出，而對於同樣數量的無意義音節，則需要誦讀約80次才能背出。他由此設想：由於音義、節律、音韻和語法的作用，可能使達到成誦所需要的誦讀次數減少9/10。
有人曾用不同學習材料進行學習的對比實驗，結果表明，意義學習的效果最好（見表 ）。
3種不同材料記憶效果比較
V.J.切烏塔特等1958年的實驗也發現，意義大的項目比意義小的項目學習效果好。下圖表明對偶聯系學習各次試驗中正確預料的次數增長。
1963年，中國心理學傢曹日昌對初中學生學習4字短句的識記方法進行瞭實驗研究，發現被試在識記詩句時分別運用瞭意義分組、等量分組、首字提示、音韻組合和單句識記等5種學習方法。意義分組法是利用短句間的意義聯系將卡片分為若幹組進行學習，它是一種有目的的意義學習法。40名被試中，有20人主張采用此法。實驗結果表明，意義分組法的學習成績顯著優於機械的單句識記。
意義學習雖遠較機械學習為優，但生活與學習中有不少情況仍需要機械學習。如記人的姓名、住址，記英文不規則動詞等等。