近年来我国对深度学习的高度关注主要源自于西方学者研究成果的介绍与传播，但其实，我国传统的学习智慧中充满着深度学习的思想。
譬如，孔子的“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”，强调学习要有高动机、高投入；“学而不思则罔，思而不学则殆”，强调学习要有高认知参与；荀子的“君子之学也入乎耳，箸乎心，布乎四体，形乎动静”，强调具身学习的路径；《中庸》把学习的过程具体化为五个步骤，即“博学之，审问之，慎思之明辨之，笃行之”，强调从学到习的深化与学习方式的多样。这些论述充分体现了我国古代深度学习思想的高度与深度。
然而，作为一个专业术语，“深度学习”一词可以说是泊来品，据说是马顿和塞利约最先提出的。他们对学生应对阅读任务时的学习过程进行了调查，发现存在两种截然不同的学习过程。一种学习过程表现为深度加工过程，学生学习的意图在于理解学习材料的内容以及作者旨在传达的思想；另一种则是浅层加工过程，学生将关注点放在“认识”材料上，其学习观是复制性的，会以一种死记硬背式的方法去学习。
随着学习科学的发展以及基于标准的教育改革运动的蓬勃开展，关于深度学习的研究从关注“学习过程”转移到关注“学习结果”，并且取得了丰硕的研究成果。
例如，比格斯和柯利斯基于皮亚杰的认知发展阶段理论，提出了“可观察的学习结果结构分类框架，即通常所说的SOLO理论。他们把学生对于某个问题的学习程度从能力、思维操作、一致性与收敛、应答结构四个方面划分为五级水平：前结构层次、单点结构层次、多点结构层次、关联结构层次、拓展抽象结构层次，并认为后三级水平是深度学习的结果。
威金斯和麦克在布卢姆教育目标分类学的基础上，将“理解”发展为六个层级：解释说明、阐释意义、迁移应用、形成观点、有同理心、自知之明，提出著名的“为理解而教”，认为深度学习就是基于理解的学习。
美国研究院最新的研究成果则指出，深度学习是学生对核心课程知识的深度理解，以及在真实的问题和情境中应用这种理解的能力。此处的能力有三种：一是认知能力，即深度理解内容知识、批判性思维与复杂的问题解决能力；二是人际能力，即协作与交流；三是内省能力，即学会学习以及学术信念。
除了从学习过程或学习结果的角度探讨深度学习之外，还有一些学者在更广泛的意义上探讨深度学习。
譬如，韦格尔认为，深度学习有赖于条件化知识、元认知和探究共同体；詹森等人认为，深度学习是新内容或技能的获得，其必须经过一步以上的学习和多步的分析或加工，以便学生可以用改变思想、控制力或行为的方式来应用这些内容或技能。他们把高水平思维、综合加工、多层抽象思维、分散思维、创造性思维、批判性思维、大部分的多步习惯，以及一些程序性记忆都当作深度学习的同义词。
美国已经形成各种各样的深度学习联盟，这些联盟学校基本上都采用基于项目的学习，围绕与现实需求相关的某个问题和特定目标，学生以学科（或跨学科）概念或原理的应用为中心借助多种资源进行调查、研究、合作、设计等自主探究活动，最终形成产品或解决问题。
基于项目的学习具体方法不尽相同，但都包括8个要素：关键知识、21世纪技能、问题驱动、深度探究、知识需求、意见与选择、回顾与反思和公开展示。
可见，深度学习在学术或实践界已经受到了广泛关注，但是其内涵还是“众说纷纭”，没有达成一种共识。
郭华教授认为，深度学习就是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与体验成功、获得发展的有意义的学习过程。
深度学习并不能自然发生，它需要促发条件。其中，先决条件是教师的自觉引导，此外，至少还依赖以下条件：第一，学生思考和操作的学习对象，必是经过教师精心设计具有教学意图的结构化的教学材料；第二，教学过程必须有预先设计的方案，要在有限的时空下，有计划有序地实现丰富而复杂的教学目的。
简单地说：深度学习是指学生基于教师预设的专业方案，经历有指导、有挑战高投入、高认知的学习过程，并获得有意义的学习结果。
