Uczenie się to względnie trwała zmiana w zachowaniu lub wiedzy, wynikająca z doświadczenia. Jest to proces, który pozwala organizmom dostosować się do prawidłowości panujących w ich otoczeniu.

Psychologowie wyróżniają kilka form. Warunkowanie klasyczne łączy bodźce występujące jednocześnie. Warunkowanie instrumentalne łączy działania z ich konsekwencjami. Uczenie się obserwacyjne pozwala jednostkom nabywać nowe zachowania poprzez obserwację innych. Poznawcze formy uczenia się obejmują tworzenie map poznawczych, wgląd oraz przyswajanie pojęć i reguł. Nie każda zmiana w zachowaniu jest uznawana za uczenie się; dojrzewanie, zmęczenie i przejściowe zmiany motywacji są wykluczone ze względu na wymóg względnej trwałości i pochodzenia empirycznego.

Proces uczenia się można mierzyć poprawą wyników, umiejętnością przenoszenia umiejętności w nowych sytuacjach oraz zmianami w układzie nerwowym towarzyszącymi zmianie zachowania. Proces ten zachodzi w ciągu całego życia, choć plastyczność jest większa we wczesnym rozwoju niektórych umiejętności. Badania nad uczeniem się łączą psychologię z neuronauką, edukacją i sztuczną inteligencją.

Doświadczenie pozostawia ślad. Kiedy ten ślad zmienia to, co organizm robi lub wie, następuje uczenie się.