Motor öğrenme, yeni hareketler ve hareketler öğrenme ve mevcut hareketleri değiştirme yeteneğidir. Reflekslerin inceliklerinde, yeni becerilerin öğrenilmesinde ve fiziksel rehabilitasyonda mevcuttur. Bu tür bir öğrenmenin uygulanması, ilk sözcüklerini konuşan bir bebekten karmaşık bir parçayı mükemmelleştiren profesyonel bir kemancıya kadar uzanır.
Hareket, sinir sistemi tarafından üretilir ve her insan, genetik yapısına özgü, motor paterni adı verilen kendine özgü hareket davranışlarına sahiptir. Yeni becerilerin öğrenilmesinde ve mevcut becerilerin değiştirilmesinde sinir sistemi reaksiyonlarını nasıl etkileyeceğini öğrenme becerisi, motor öğrenmedir.
Beyincik ve bazal ganglionlar beynin motor öğrenmeyi etkileyen birincil bölgeleridir. Gelişmiş insan beyni, tekrarlayan eğitim sayesinde, refleksler kadar ince bile olsa motor becerilerini mükemmelleştirme yeteneğine sahiptir. Motor öğrenmenin önemli bir yönü, yeterince tekrar ile elde edilebilecek hareketlerin otomasyonu. Buna güzel bir örnek sürüyor. Çoğu insan bir süre sonra araç kullanma hareketinin ikinci doğa olacağı konusunda hemfikirdir.
Hareket içeren yeni bir beceri edinirken motor öğrenmeye ihtiyaç vardır. Sürünmeyi ve sonra yürümeyi öğrenen bebekler, yeni motor becerileri öğrenmenin harika bir örneğidir. Bisiklete binmeyi ya da makas kullanmayı öğrenmek, motor becerilerini kullanmayı öğrenmenin bir örneğidir. Yazma, kelime ve cümleleri hecelemek için bir yazım aracını manipüle etmeyi öğrenmenin eldeki kasları kullanmanın yeni bir yolu olduğu, öğrenilmiş motor becerilerin bir başka örneğidir.
Motor öğrenme, hareketi içeren mevcut becerileri geliştirmek için de kullanılır. Nasıl çizileceğini öğrenmek, yazmayı öğrenirken edindiği aynı motor becerilerin çoğunu kullanır. Kalem veya kurşun kalem yazarken ve çizerken aynı şekilde elde tutulur, ancak hareketler farklıdır. Spor performansını artırmak, mevcut motor becerilerini geliştirmek için başka bir örnektir. Birisi bir golf vuruşunu geliştirdiğinde, bir golf sopasını nasıl değiştireceğini öğrenmesine gerek duymaz, daha doğrusu kulübü daha etkili bir şekilde nasıl hareket ettirmeyi veya tutmayı öğrenir.
Fiziksel rehabilitasyon da motor öğrenmeyi gerektirir. Fiziksel rehabilitasyona, bir yaralanma ya da ameliyat gibi travma meydana geldiğinde ya da bir kişi büyük bir büyüme sıçraması geçirmişse, birkaç nedenden dolayı ihtiyaç duyulur. Bu vakaların herhangi birinde, eski motor beceriler, bir insanın değişiklikten önce yaptığı gibi hareket edebilmesi veya gerçekleştirebilmesi için yeniden uyarlanması veya uyarlanması gerekebilir. Diz protezi ameliyatı örneğinde, bir hastanın yeni dizle nasıl yürüyeceğini yeniden öğrenmesi gerekebilir.
