Teorija kognitivnog opterećenja je kognitivna teorija učenja predstavljena sredinom 1980-ih od strane John-a Sweller-a, australskog edukacijskog psihologa. Ključno gledište ove teorije je pažnja posvećena čovjekovoj kognitivnoj arhitekturi: karakteristike i veze između dugoročnog pamćenja i radnog pamćenja te kako opterećenje kognitivnog sustava utječe na učenje. Radno pamćenje je kritičan dio tog sustava budući da omogućava novim informacijama da se uklope u dugoročno pamćenje. Swellerovim riječima: “

Sweller u svojoj teoriji prepoznaje Procesirajuću teoriju informaciju predstavljenu 1950-ih od strane George-a Miller-a i nalaze kako je ljudsko radno pamćenje ograničenog trajanja te kapaciteta 7±2 ili čak 4±1 čestica. Navedena brojka je smanjenja to dvije ili tri ako trebaju biti izvršene manipulacije tim česticama. Predlaže kako postoje evolucijski razlozi za to i da takvo radno pamćenje može biti efikasnije od većega. Učenje je, prema Swelleru, promjena u dugoročnom pamćenju, koja kod ljudi ima prakički neograničen kapacitet. Taj kapacitet služi za pohranu znanja iz shematskih obrazaca, pri čemu shema, prema Swelleru, predstavlja: “kognitivnu konstrukciju koja pripaja više elemenata informacija u jedan element sa specifičnom funkcijom”. Važnost radnog pamćenja u procesu učenja je ta, da dohvati dugoročno skladište informacija prvo mora biti dohvaćena i obrađena pomoću radnog pamćenja. Nakon dobivanja nove sheme (verbalne, slikovne,izgovorena ili napisane) može biti daljnje produžena i poboljšana pomoću vježbe i, konačno, automatizirana (primjerice, opreacija čitanja). Ako je shema automatizirana, svjesni napor, potreban za izvršavanje zadatake, biti će smanjen. Prema teoriji kognitivnog opterećenja, pri procesu učenja, kognitivno opterećenje je nametnuto radnom pamćenju. Kako bi učenje bilo efikasno, količina nametnutog opterećenja ne smije nadmašiti raspoloživi kapacitet. Teorija kognitivnog opterećenja predlaže tri tipa kognitivnog opterećenja: Povezano kognitivno opterećenje: Ovaj tip kognitivnog opterećenja je izazvan aktivnim naporom za konstrukciju sheme od onog tko uči. Djelotvorne INSTRUCTIONAL metode potiču one koji uče u ulaganje slobodnih resursa obradbe za konstrukciju shema i automatizaciju, pobuđujući povezano kognitivno opterećenje. Irelevantno kognitivno opterećenje: Ovaj tip kognitivnog opterećenja izazvan je neprikladnim instrukcijskim dizajnom koji ne uzima u obzir spomenuta ograničenja i arhitekturu čovjekova pamćenja. Sweller i drugi istraživači su predložili raznovrsne metode poboljšanja instrukcijskog dizajna. S obzirom na to da je većina usmjerenja na učenje iz multimedijalnih pribora, navedene su i objašnjene u sklopu odjeljks Kognitivne teorije multimedijalnog učenja. Intrinzično kognitivno opterećenje: Ovaj tip kognitivnog opterećenja je izazvan elementom interaktivnosti ili nerazdvojivom složenošću informacije koja treba biti obrađena. Na primjer, prilikom prevođenja nekog broja riječi, intrinzično kognitivno opterećenje je prilično malo, međutim, prilikom prevođenja istog broja riječi formirajući dio rečenice intrinzično kognitivno opterećenje je veće, zbog toga što ne treba biti analizirano samo značenje pojedinačnih riječi, nego i njihovi međusobni odnosi. Novo predložene tehnike smanjivanja intrinzičnog kognitivnog opterećenja uključuju uređivanje od jednostavnog do složenog ili molarna umjesto modularna reprezentacija.