Beim Lernen geht es darum, frühere Erfahrungen zu nutzen, um neue Verhaltensweisen und Handlungen zu entwickeln, und da alle Erfahrungen letztlich einzigartig sind, erfordert das Lernen immer eine gewisse Generalisierung. Eine wirksame Methode zur Verbesserung der Generalisierung besteht darin, die Lernenden einem variableren und damit oft repräsentativeren Input auszusetzen, d. h. mehr Variabilität macht das Lernen anfangs etwas schwieriger, führt aber schließlich zu einer allgemeineren und robusteren Leistung.
Dieses Grundprinzip ist in verschiedenen Bereichen immer wieder neu entdeckt und umbenannt worden, z. B. als kontextuelle Vielfalt, erwünschte Schwierigkeit oder Variabilität der Übung. Forscher haben versucht, Schlüsselmuster zu identifizieren, um zwischen verschiedenen Arten von Variabilität zu unterscheiden, haben die Rolle verschiedener aufgabenrelevanter und irrelevanter Dimensionen diskutiert und die Auswirkungen der Einführung von Variabilität zu verschiedenen Zeitpunkten im Training untersucht.
Beim motorischen Lernen ist dieses Prinzip schon lange bekannt. So ist es beispielsweise beim Üben des Aufschlags im Tennis hilfreich, die Bewegung aus möglichst vielen verschiedenen Positionen auf der Grundlinie auszuführen. Neben der Variation ist auch die Heterogenität von Vorteil. Wenn man zum Beispiel lernen will, was ein Hund ist, ist es hilfreich, sich verschiedene Hundetypen anzuschauen. Denn wenn man sich nur Bilder von großen Doggen ansieht, erkennt man vielleicht nur große Doggen als Hunde, aber keine anderen Rassen als Teil der Kategorie. Wichtig ist auch der Kontext oder die Situation, d. h. das Lernen in verschiedenen Umgebungen. Beim Erlernen des Autofahrens hilft es auf Dauer, verschiedene Strecken zu unterschiedlichen Tageszeiten zu fahren. In diesem Zusammenhang ist ein Trainingsplan unverzichtbar, denn er hilft dabei, die für das Lernen zu unterschiedlichen Tageszeiten und -rhythmen erforderlichen Übungen zu planen.
Bislang gibt es zwei Erklärungsansätze, warum Variabilität zu besseren und nachhaltigen Lernergebnissen führt. Zum einen könnte Variation beim Lernen dazu führen, dass besser gefiltert wird, was bei einer Aufgabe wichtig und was unwichtig ist; zum anderen könnte mehr Variabilität auch zu mehr Generalisierung führen, also zur Anwendung des einmal Gelernten in verschiedenen Situationen. Variationen beim Lernen führen dazu, dass man die Erinnerung an das Gelernte im Gehirn abrufen und jedes Mal ein wenig anpassen muss, was die Erinnerungen stärkt und sie nachhaltiger macht.