L'apprentissage par observation est un apprentissage qui se produit en observant les autres. L'observateur acquiert de nouveaux comportements, informations ou règles sans renforcement direct de ses propres actions.

La théorie de l'apprentissage social d'Albert Bandura place l'apprentissage par observation au cœur du développement humain. Les enfants apprennent l'agressivité, la coopération, les structures langagières et les normes sociales en observant des modèles, en se souvenant de ce qu'ils ont vu, en étant capables de reproduire le comportement et en étant motivés à le faire. Les modèles qui leur ressemblent, qui jouissent d'un statut élevé ou qui sont récompensés sont particulièrement influents. Les personnages des médias, les parents, les enseignants et les pairs servent tous de modèles.

L'apprentissage par observation peut engendrer des comportements à la fois prosociaux et antisociaux. Il permet une transmission rapide des compétences au sein d'un groupe, sans que chaque individu ait à découvrir la solution par tâtonnement. Les systèmes de neurones miroirs pourraient constituer une partie du substrat neuronal de la capacité à transposer les actions observées à son propre répertoire moteur.

Une grande partie du savoir-faire humain a d'abord été acquise par l'observation plutôt que par l'expérience directe.