加涅從兩大理論中汲取合理的成分，一方面承認行為的基本單位是刺激與反應的聯結，另一方面又著重探討刺激與反應之間的中介因素——認知活動，運用現代信息論的觀點和方法，通過大量研究，建立起了信息加工的學習理論，認為學習過程是對信息的接受和使用的過程，學習是主體與環境相互作用的結果。

　　在加涅的信息加工學習論中，學習的發生同樣可以表現為刺激與反應，刺激是作用于學習者感官的事件，而反應則是由感覺輸入及其后繼的各種轉換而引發的行動。反應可以通過操作水平變化的方式加以描述，但刺激與反應之間，存在著“學習者”“記憶”等學習的基本要素。

　　加涅根據信息加工理論提出了學習過程的基本模式，認為學習過程就是一個信息加工的過程，即學習者對來自環境刺激的信息進行內在的認知加工的過程，并具體描述了典型的信息加工模式。他認為學習可以區別出外部條件和內部條件，學習過程實際上就是學習者頭腦中的內部活動。與此相應，他把學習過程劃分為八個階段：動機階段、了解階段、獲得階段、保持階段、回憶階段、概括階段、操作階段、反饋階段。