この理論は、学習は人間の認知構造に沿った条件下で最もよく起こることを示唆しています。 人間の認知構造の構造は、正確にはわかっていませんが、実験的な研究の結果を通じて、見分けることができます。 スウェラーは、ジョージ・ミラーの情報処理研究により、短期記憶には同時に格納できる要素の数に限界があることを認識し、スキーマ（要素の組み合わせ）を個人の知識ベースを構成する認知構造として扱う理論を構築している。 (スウェラー、1988）
長期記憶の内容は、暗記した事実のグループではなく、「私たちが知覚し、考え、問題を解決することを可能にする洗練された構造」なのである。 スキーマと呼ばれるこの構造によって、私たちは複数の要素を一つの要素として扱うことができるのです。 知識ベースを構成する認知構造である(Sweller, 1988)。 スキーマは生涯学習によって獲得され、それ自身の中に他のスキーマを含むこともある。
専門家と初心者の違いは、初心者が専門家のスキーマを獲得していないことである。 学習は長期記憶のスキーマ構造の変化を必要とし、不器用でエラーが起こりやすく、遅くて難しいものからスムーズで楽なものへと進歩するパフォーマンスによって実証される。 このようなパフォーマンスの変化は、学習者が教材にますます慣れていくにつれて、教材に関連する認知特性が変化し、作業記憶でより効率的に処理できるようになるために発生する。 スキーマの獲得が行われるためには、ワーキングメモリの負荷を軽減するような指導が必要である。
Application
スウェラーの理論は、認知的に複雑な教材や技術的に難しい教材のインストラクショナルデザインの分野で最もよく応用される。 彼は、人々がこのような性質の教材を学習するのが困難である理由に集中しています。 認知的負荷理論は、学習教材のデザインに多くの示唆を与えている。もし効果的であるならば、学習過程における学習者の認知的負荷を最小限に抑えなければならない。
例
心臓を通る血流のイラストにテキストとラベルを組み合わせた場合、イラストからテキストを分離することで、学習者はイラストとテキストの特定部分を行ったり来たりしなければならない。 もし、図が自明なものであれば、テキストを処理することは不必要にワーキングメモリの負荷を増加させるという研究データがあります。 もし、その情報をラベル付きのイラストの番号付き矢印に置き換えることができれば、学習者はイラストだけから内容をより集中して学習することができるようになります。
原理
教材の設計に関する具体的な推奨事項は以下のとおりである。