Motor öğrenme, genel olarak, bir organizmanın sinir sisteminin yapısındaki ve işlevindeki değişiklikleri yansıtan hareketlerindeki değişiklikleri ifade eder. Bu süreç, becerileri kazanma ve performansı nispeten kalıcı bir şekilde geliştirme amacıyla gerçekleşir. İnsanlar yıllar boyunca yürümeyi veya konuşmayı öğrenirken, yaşamları boyunca boy, kilo, güç gibi değişikliklere uyum sağlamaya devam ederler. Motor öğrenme, hayvanların yeni beceriler kazanmasını sağlar ve bazı durumlarda refleksler gibi basit hareketleri kalibre ederek hareketlerin düzgünlüğünü ve doğruluğunu artırır.
Motor öğrenme araştırması, motor program oluşumuna (örneğin, becerili motor davranışın altında yatan), hata algılama süreçlerinin duyarlılığına ve hareket şemalarının gücüne katkıda bulunan değişkenleri dikkate alır. Bu süreç, uygun şekilde yanıt verme yeteneği kazanıldığı ve korunduğu için “nispeten kalıcıdır” . Sinirbilim araştırmaları, motor öğrenmenin beynin ve omuriliğin hangi bölgelerinde hareketleri ve motor programları temsil ettiği ve sinir sisteminin bağlantı ve sinaptik güçleri değiştirmek için geri bildirimi nasıl işlediğiyle ilgilenir.
Motor öğrenme, günlük görevlerde ustalaşmak için gereklidir. Örneğin, yürümek, yazı yazmak veya bisiklete binmek gibi koordineli hareketleri gerçekleştirmek için bu süreç önemlidir.