Lärande och kognition är oupplösligt sammanflätade, men inte nödvändigtvis utbytbara. Inlärningsprocessen inkluderar att uppleva ny information. Kognition innebär att absorbera den informationen och tillämpa den på lämpliga situationer. Dessa två funktioner i hjärnan är ungefär som en yin-yang-symbol eller en viktbalans, utan en sida är den andra ofullständig. Lärande är nödvändigt för att mata kognition, och kognitiva processer är väsentliga för att tillämpa den inlärda informationen på tidigare inlärda färdigheter, såväl som på framtida situationer.
Inlärningsprocessen kan observeras i nästan alla levande varelser. En tamkatt, till exempel, kanske skulle vilja skrapa en viss möbel. Kattens ägare kan försöka förhindra detta genom att fixa möblerna och spraya den med citrus- eller bitteräpplespray. När katten närmar sig möblerna kommer han eller hon sannolikt att nosa på biten. Bittert äpple och citrus är dofter som katter vanligtvis inte gillar, så katten kommer snabbt att lära sig att hans eller hennes favoritkrapställe luktar obehagligt.
När denna nya information väl har lärt sig, kommer kognition in i bilden genom att hjälpa katten att tillämpa informationen i framtida situationer. I det här fallet, när katten lär sig att möbeln luktar obehagligt, kommer kognitiva processer att få honom eller henne att undvika den möbeln. Katten tog till sig informationen och använde den till sin fördel. Inlärning och kognition kan också användas för att fortsätta mönster som katten tycker är trevliga. Om ägaren gnuggar en skrapa med kattmynta, kan katten använda ovanstående inlärnings- och kognitionsprocessen för att upptäcka att det är en trevlig upplevelse att skrapa stolpen.
Ibland kan kopplingen mellan inlärning och kognition vara blockerad. Detta är ofta uppenbart hos individer med utmaningar i tänkandet, till exempel de med lässvårigheter. Till exempel kan en individ kanske lära sig ljuden av bokstäverna i alfabetet, men inte kunna sätta ihop dem för att läsa eller skriva ord. I det här fallet kan den drabbade uppleva information men kan inte tillämpa den med hjälp av kognitiva processer.
Lyckligtvis kan man överbrygga klyftan mellan lärande och kognition med hjälp av specifika undervisningstekniker. I ovanstående situation kan en lärare coacha den läshandikappade individen genom en uppsättning små ord, som hjälper honom eller henne att ljuda ut varje bokstav. När eleven går framåt kommer han eller hon att lära sig att läsa längre och mer komplicerade ord och kan så småningom bli ombedd att skriva meningar och korta uppsatser. Inlärning och kognition finns nästan alltid i varje hjärna, men ibland behöver de lite coachning för att hjälpa dem att ansluta.