Kemampuan psikomotor adalah keterampilan seperti koordinasi tangan-mata, keseimbangan, dan waktu reaksi yang muncul dari kesatuan fungsi kognitif dan fisik. Semua orang sehat mengembangkan beberapa kemampuan psikomotor selama perkembangan awal, dan banyak orang memilih untuk mengembangkan kemampuan tersebut lebih lanjut untuk bekerja, atletik, atau aktivitas lainnya. Seorang pemain bisbol, misalnya, perlu mengembangkan koordinasi tangan-mata dan waktu reaksinya lebih dari orang normal agar dapat memukul bola secara konsisten. Pembelajaran psikomotor adalah proses dimana individu membangun koneksi kognitif dan fisik yang diperlukan untuk mendapatkan kemampuan tersebut. Seiring waktu, ketika seseorang mempraktikkan kemampuan seperti itu, aspek kognitif menjadi semakin tidak penting, karena tindakan itu sendiri menjadi otomatis.
Mengembangkan kemampuan psikomotor membutuhkan pengembangan aspek kognitif dan fisik dari kemampuan itu. Seseorang yang ingin belajar menari, misalnya, tidak bisa begitu saja membaca buku tentang teknik menari untuk menjadi penari yang ahli. Dia juga harus menghabiskan banyak waktu untuk mempraktikkan keterampilan konseptual yang telah dia pelajari. Hanya melalui kesatuan pengetahuan konseptual dan latihan fisik ini seseorang dapat benar-benar mengembangkan kemampuan psikomotorik baru. Dengan latihan, kemampuan ini cenderung menjadi otomatis dan tidak lagi membutuhkan banyak pemikiran — penari, misalnya, akan dapat menampilkan tarian yang telah ia latih tanpa harus berlari melalui langkah-langkah dalam pikirannya.
Banyak keterampilan dan aktivitas yang berbeda membutuhkan pengembangan kemampuan psikomotorik. Keterampilan dasar yang dipelajari selama perkembangan awal, seperti berjalan dan melompat, membutuhkan pengembangan kemampuan tersebut. Banyak keterampilan yang dikembangkan di kemudian hari untuk alasan pribadi atau profesional, seperti mengetik di keyboard atau mengemudi, juga melibatkan pengembangan kemampuan psikomotorik. Kemampuan tersebut didasarkan pada penerapan kombinasi kemampuan psikomotor yang lebih mendasar, seperti koordinasi tangan-mata, koordinasi multi-anggota tubuh, orientasi, dan kontrol kecepatan gerakan.
Tahap kognitif, asosiatif, dan otonom adalah tiga bagian utama perkembangan kemampuan psikomotorik baru. Pada tahap kognitif, pembelajar dengan sangat sengaja berusaha mengarahkan gerakan fisiknya berdasarkan ide-ide kognitif yang dikonseptualisasikannya, biasanya menghasilkan gerakan yang lambat dan canggung. Tahap asosiatif melibatkan lebih sedikit pemikiran dan ditandai dengan peningkatan gerakan otomatis. Pada fase otonom, gerakan-gerakan yang diperlukan telah dilakukan untuk “memori otot”, dan pelajar tidak perlu lagi memikirkannya untuk melakukannya. Pelajar masih dapat meningkatkan dan menyempurnakan gerakan yang dipelajari melalui latihan, jadi tidak perlu untuk mencapai kesempurnaan pertama kali.