학습과학연구소는 표준화되고 획일적인 학교교육을 학습 중심의 맞춤형 교육으로 전환하기 위한 원천지식과 기술을 연구합니다. 이를 위해 교육학, 언어학, 심리학, 뇌과학, 컴퓨터과학 등 다양한 분야의 융복합연구를 지원합니다. 학습과학연구소 산하에는 뇌기반학습연구센터, 학습데이터연구센터, AI기반교육연구센터, 미래교육혁신센터가 있습니다.