學習者進行認知處理時，其所擁有的短期或工作記憶是有限的。認知處理，或者認知本身，指的是學習者在面對新訊息時所採取的動作，或者根據該訊息調整其對世界的認識及行為。早期的研究認為進行認知處理的資源大學是在7加減2個單位的範圍(Miller, 1956)，當然對於工作記憶而言，這並不是完全沒有爭議的量化指標。不論如何，關於短期或工作記憶的侷限後續的研究即發展至認知負荷。從初學者和專家學習者的差別來看，許多研究工作發現較不精熟的學習者在解決問題的時候，往往早期會需要更多的認知資源(Sweller, 1988)。專家學生有先前的基模，可以從長期記憶拉取相關的訊息以解決問題。如果工作記憶有5到9個單位，基模只佔據1個單位，如此學習者就有更多餘裕去處理剩餘的工作和問題。新手學生通常未發展出基模，需要投入所有的認知資源去理解和解決問題。
隨著認知負荷理論的發展，後來而延伸出三個基本原則(Pass & Sweller, 2014)。認知負荷理論假設學習者的工作記憶資源有限，由於工作記憶的內容會在很短的時間內就消退，而長期記憶因為有基模，而能夠將資訊軌跡儲存，因此可以使用的資源就無限。認知負荷即學習者在面對增生認知資源、外在認知負荷和內在認知負荷時，工作記憶資源的能力(Sweller, Ayers, & Kalyuga, 2011)。外在認知負荷會使學習者對教學訊息設計分心，而造成專注力轉移、焦慮或混淆。內在認知負荷則是訊息本身的設計以及學科本身就存在的難點。內在認知負荷可以透過有策略地分段技巧、基模發展以及搭建鷹架加以解決和避免。增生認知資源會在學習者有外在認知負荷時產生，是學習者用來處理內在認知負荷的資源。教學設計者的目標即是使外在認知負荷最小化，並極大化增生認知資源以聚焦在內在認知負荷。