人的学习潜能的存在和人脑的生理机制有着紧密联系，科学家对大脑研究表明人脑有巨大的潜力。从细胞量来讲：人脑大约有140亿个具有5000万种不同类型的神经细胞，记忆是靠细胞间的联系进行的，根据科学家的估计，人脑中存在着100亿个到500亿个信息连接键（也叫突触），正常人脑可贮存1000万亿信息单元，是人生用之不尽的。然而有迹象表明人们只利用了其中的50%—30%的贮存。这对人来说是个极大的浪费。因此，开发利用新的贮存有着极其广泛的可能。近年来我国在开发学习潜力方面进行了一些有益的实验和探索，诸如上海师大的“充分挖掘儿童少年智慧潜力的教改实验”，全国许多中小学开展的“气功健脑益智实验”等，都取得了良好的效果。关于大脑结构与功能的研究，为我们科学地开发了学习潜能，为学生创造力的培养提供了许多有价值的启示。
有些学生常常因为记不住所学的知识，考试成绩不佳而烦恼，他们或者是怀疑自己的脑子生来就比别人笨；或者认为从小学到中学记的知识太多了，自己的脑子可能比别人小些、轻些，所以记忆力不佳。诚然，记忆是大脑的功能，不能说与大脑无关，但是从生理结构上找原因，说明记忆力的好坏，是不科学的。现代成年人脑平均重量1400克，有的人脑重量高于平均数，有的人脑重量低于平均数，但是这种轻重的差别，与记忆力的好坏并无必然的联系。有人对世界名人的脑重量做过调查，结论是杰出人物的大脑未必重，普通人的大脑未必轻。著名作家屠格涅夫的脑重量2012克，法国著名作家法郎士的脑重量只有1017克，两人的脑重量几乎相差1000克，但却都是闻名于世的大作家。科学巨匠爱因斯坦的脑重量只有1179克，还没有达到人的平均脑重量。
近年来的心理学及教育实验对潜能的存在也提出了客观的证明。拉扎诺夫综合了生理学、心理学、医学、音乐等学科的研究成果，研究出一种利用音乐和调整呼吸节奏开发大脑学习能力的方法，与常规教法相比能使学生学到比以往多几倍的知识。这证明了学习的巨大潜力，只要人突破逻辑防线，可望有大的收效。另外，布卢姆的“掌握学习理论”致力于所有学生的全面发展，强调如果在早先与现在都提供适当的学习条件，几乎所有的学生都能学好。
认知心理学研究证明了情绪、情感与认知有着密切的联系。人们认为情感对认知活动的作用只用“驱动”来描述是不够的，情感可以调节认知的加工过程和人的行为，即情感对人的认识活动具有增强、组织、选择式干扰、破坏等方面的作用。情绪对人的思维、记忆、想象、注意、感知有积极影响，否则就会造成认知的低效率。我国愉快教学理论研究证明：人的潜能在心情愉快、精神放松的状态下，能够得到有效的释放，现代教学活动应是“乐教”与“乐学”的和谐共振。在良好的心境之下提高学生的学习效率，这可看作是潜能存在的又一方面。
行为主义研究中也发现“潜伏学习”的存在。他们强调学习强化后所获得的经验，如让白鼠随意在迷宫中行走，一般来说它学不到什么东西，然而随后进行强化训练，它行走的正确性提高得很快。这种无意的经验显然有重要意义。我国古代流传下来的不少过目不忘的佳话：《晋书符融传》记载，符融“耳闻则诵，过目不忘。”《宋史刘恕传》记载，刘恕“书过目即成诵。”伟大的无产阶级革命家马克思在十岁时就比较熟练地掌握了四种语言，在他的中学毕业证书上，关于德语、法语、拉丁语和希腊语的学业成绩，评价是“非常好”，他几乎能够阅读欧洲所有国家的文字，能整段地背诵歌德、但丁和莎士比亚等名家的作品。枯燥的数字是很难记的，但是国际上却有背诵圆周率的世界记录：1957年，一位英国人可以正确无误地背诵到小数点后5050位；1958年，一位17岁的加拿大学生，能背诵到小数点后8750位；1980年，日本索尼电器公司的一名职员，能背诵到小数点后两万位。
有学者估计，一个人即使终生苦读，努力记忆，也未必能够利用记忆潜能的10%，其余的90%仍旧是未开垦的“处女地”。这样，对于记忆力，同学们应当有理由充满信心。要使人的潜能真正得到开掘，我们在了解了人的潜能存在的可能性基础上，还得深入认识人的潜能的特殊性，采取有效措施，尽可能地发挥这些潜能。人的学习潜能主要有以下特点：
一、相近性和差异性
相近性指的是学习的可能性大致相同，它揭示了一个人无论是白痴，还是天才；是得不到教育的兽孩，还是得到教育的社会人，人的发展前景只能是人，而不可能是其他。正如夸美纽斯称许的：人是一个“可教的动物”，言中了人的潜能受教性的存在，也旁证了人学习潜能的相近性。相近并不等于相同或相等，人的潜能还存在不同之处，这就是学习潜能的差异性。当代生物化学的研究也发现，脱氧核糖酸（DNA）是贮存一定遗传信息或密码的单位，它通过一定的过程控制着蛋白质的合成，从而决定了人千差万别的性质。这一发现恰恰证实了人学习潜能的差异性，但是我们应该认识到，人学习潜能的差异性主要是由环境和分工造成的，而不是由潜能差异性引起的。
二、最佳性和成熟性
人的学习潜能有其特有的规律，即在某一段时间内某种潜能处于优势，若得到及时有效的影响，可望得到较好的实现，潜能的这一特性为潜能的最佳性，当代生理心理学家证实：神经原因连接最快的时期在5岁以前，3岁时就可达到70%—80%。另外，方展画同志在他的“假设及构想”中，从人的发展和教育的关系着手，认为15岁左右标志着人的潜能实现过程的基本终结。人的发展可划分为3个年龄区间：
1。教育的潜能刺激阶段（从入学到10岁左右），人类的丰富潜能很容易在后天适宜的刺激下泄放出来，因此教育的任务是提供适宜的刺激来实现人的潜能。
2。教育的完善潜能阶段（10岁左右到15岁左右），个体发展的成熟、规律之作用和意义日趋降低，已基本成熟的潜能迫切需要在后天特定环境下加以完善，教育的任务就是主动地对个体施加影响。
3。教育能力的提高阶段（15岁左右以后），着重研究教育自身内部改造。这一阶段的划分，给我们开发学习潜能提供了许多有意义的启示。
现在所提出的早期教育并不是越早越好，还必须考虑人的潜能的内在时间发展问题，即成熟性问题，如果人的学习潜能没达到一定的成熟度就进行训练，往往只能是事倍而功半。实验证明，人们用同卵双生子对比研究成熟或练习对发展的影响，发现过早的提前训练并无好处。
三是可变性和容韧性
人的潜能并不是一成不变的，而是可变的，如人类平均寿命的增加，平均智商的提高等都证实了人类潜能的可变性。相对于人的潜能发展的极限而言就是人的潜能的容纳性。有的学者指出：“你若终生好学不倦，那你的脑子一生中储存的各种知识，将相当于美国国会图书馆里存书的50倍”。而美国国会图书馆是当今世界上几个最大的图书馆之一，藏书1000多万册，也就是说，人脑的记忆容量相当于5亿本书籍的知识容量。可见，人脑的记忆潜能是近乎无限的。而目前的利用率却相当的低。从一些特殊教育的研究中可以看到，对于那些学习困难的弱智儿童，在教育中只要引起他们的兴趣，激起信心，而且循序渐进地学习，同样可以掌握中小学课程的大部分内容。正是由于人的学习潜能是巨大的，这方面可以不断地挖掘下去，因此说，教育改革是一个无止境的过程。目前各国都十分重视对人的潜能的研究，然而究竟什么是潜能尚无定论。有些学者提出了自己的看法，一些同志认为人的潜能就是“人从自然中得到了一定的遗传素质，它为人的全面发展提供了物质前提”。而另一些同志则认为潜能是“由智力和非智力因素最佳结合产生的超出通常的潜在能力”。保加利亚科学家乔治、拉扎诺夫创立的暗示教学法则认为人的潜能是人人皆有的普遍能力中未被使用的部分。
从上面内容可以看出：
第一种观点把潜能等同于遗传素质；第二，三种观点把潜能理解为人的能力，各有其侧重。潜能可划分为两个层次：一是浅层的潜能，它是较易开发出的，一般正常人都具有的潜能，在教学中表现为大多数学生都具有的一般的学习能力；二是深层的潜能，指难度较大，需要更多的条件才能开发的潜能，可分为体力潜能、智力潜能和创造力、个性潜能三大类。学习潜能是指学生在学习中未被使用的的能力，遗传素质为学习潜能的开发提供了可能性，但它们两者不是一回事。遗传素质按统计分析，天才、一般人才和智能低下的分布呈正态曲线。然而学习成绩的分布则一定呈正态，如美国教育家布卢姆曾提出了：中小学的每门学科几乎是每一个学生都能学会的知识，通过对差生的反馈补救性实验，证明了可使80%—90%的学生取得优秀的成绩。这种学习成绩分布不符合智力常态分布的曲线。一方面证明了人学习潜能的存在；另一方面打破了遗传决定论的错误认识。人的学习潜能是多方面的同时又具有一定的差异性，如根据美国吉尔福特的做法，他把人的智力通过立体排列可以排成一百多种智力；另外一个学生可能在文学方面有高智力，而在数学方面没有高智力。由于境遇的不同，有些人有幸受到良好的教育，他们的特殊才能得到了发挥，他们会成长为音乐家、数学家、诗人、哲学家、科学家、政治家等。教育的目的就是要使每个儿童都应有同样的机会最大限度地发展自己的才能。当然，并不是每个受过良好教育的人都能成为学者或著名人物，这其中是否还有差异和其他因素存在呢？学习潜能和现实性的显能。或人们的普遍能力相对应，学习潜能的这种可能性仅仅是由于条件的不成熟而没有成为现实性，因此研究这种可能性和现实性的关系及它们相互转化的条件，可以使我们的工作更加具有科学性和针对性。
社会进步为人类的发展提供了巨大的前景，教学中要求人们充分发挥自己的能力，挖掘自己的潜力。在教学论的研究中，著名的维果茨基的“最近发展区”理论、赞科夫的“教学与发展”理论、布卢纳的“结构主义”理论以及布鲁姆的“掌握学习”理论等，对人的学习潜能问题都进行了研究，提出了一些独到的见解。有些很有建树的老师认为要把学生可能性的学习潜能，转变为现实的学习能力，普遍提高学生的学业成绩，在教学中应从以下一些方面有所改进：
首先是提高对人的潜能的估计，相信学生身上有着巨大的潜能可挖，使学生感到自己不是无所作为。目前的教育制度没有很好地为儿童智力发展的，人速度做准备，儿童的潜能往往受到传统观念的抑制。因此教育必须抛弃陈腐的传统观念，并学会开发儿童大脑潜能的一些技巧。但令人遗憾的是多年来的刻板教育并未给儿童提高智力做什么准备，而是强迫儿童去适应某些方面的约束，这是违背儿童天性的错误做法，对教育儿童非常不利。其次是形象教学与语言抽象教学并重，注意大脑两半球功能的协调。教学生动活泼，又具有严密的逻辑性，任何课程都要以适合儿童的方式进行，做到情理交融。在形象教学中利用新的技术手段，可以使学生获得远比语言途径丰富的信息量，信息输入增多，学生的思维才有材料。如拉扎诺夫的教学要伴随音乐、电教器材等。学生的记忆要按表象进行，不一定按词进行。