إن التصميم الشامل للتعلم هو الإطار الذي يتناول أهم المعيقات الرئيسية التي تحول دون خلق متعلمين خبراء ضمن البيئة التعليمية: المناهج الدراسية الغير مرنة، وتطبيق فكرة "قياس واحد يناسب الجميع" على المنهاج. وتخلق عدم المرونة في المناهج الدراسية حواجز غير مقصودة أمام عملية التعلم. فالمتعلمين "في الهوامش"، مثل المتعلمين الأذكياء والموهوبين أو من ذوي الإعاقة، وهم الأكثر عرضة للتأثر من هذه المعيقات. وحتى المتعلمين أصحاب المستويات المتوسطة قد لا يلبي التصميم الفقير للمناهج الدراسية احتياجاتهم التعلمية.

تم تعريف التصميم الشامل للتعلم من قبل قانون فرص التعليم العالي وقانون حق كل طالب في النجاح لسنة 2008(الولايات المتحدة الامريكية) تعريفا دقيقا ينص على:

إن مفهوم التصميم الشامل للتعلم يعنى الإطار المثبت علميا لتوجيه التطبيقات التعليمية والذي:

• يوفر المرونة في طرق تقديم المعلومات وطرق استجابة الطلاب أو اظهار المعرفة والمهارات، وكذلك طرق مشاركة الطلاب.
• ويقلل من الحواجز فيما يتعلق بعملية الشرح، ويتيح المساندة الاكاديمية المناسبة، والدعم، والتحديات ويحافظ على توقعات عالية في التحصيل الأكاديمي لجميع الطلاب، بما فيهم الطلاب من ذوي الإعاقة والطلاب من ذوي الكفاءة المحدودة في اللغة الإنجليزية.

تعتبر الفروق الفردية سائدة ولا تعتبر استثناء في البيئة التعلمية مثل المدارس والجامعات. عندما يتم تصميم المناهج الدراسية لتلبية احتياجات المتعلمين "العاديين" الوهمية، لا يتم مراعاة الفروق الفردية بين المتعلمين بشكل فعلي. ويفشل هذا النوع من المناهج الدراسية في منح جميع الأفراد فرص تعليمية متساوية وعادلة وذلك عن طريق استبعاد المتعلمين أصحاب القدرات، والمرجعيات والدوافع المختلفة والذين لا ينتمون الى فئة "العادي" الوهمية.

يساعد التصميم الشامل للتعلم على التعامل مع الفروق الفردية بين المتعلمين من خلال اقتراح أهداف تعليمية، طرق تدريس، مواد دراسية وتقييمات مرنه تمكن المعلمين من تلبية تلك الاحتياجات المتنوعة. ان المناهج الدراسية التي يتم بنائها باستخدام التصميم الشامل للتعلم يتم تصميمها منذ البداية لتلبية احتياجات جميع المتعلمين، مما يجعل التعديلات المكلفة، واستهلاك الوقت والتغييرات في الواقع غير ضرورية. يشجع إطار التصميم الشامل للتعلم على خلق تصميمات مرنه منذ البداية والتي توفر خيارات قابلة للتعديل تسمح لجميع المتعلمين في الارتقاء من مستواهم التعليمي الفعلي وليس المستوى الذي نتخيله عنه. ان الخيارات لتحقيق ذلك، تتميز بالتنوع والتماسك لتقديم تعليم فعال لجميع المتعلمين.

يختلف المتعلمون في طرق استيعابهم وفهمهم للمعلومات التي تقدم لهم. على سبيل المثال، يحتاج الأشخاص من ذوي الإعاقات الحسية (مثل الكفيف والأصم)، ذوي صعوبات التعلم (عسر القراءة)، ذوي الاختلافات اللغوية أو الثقافية، إلخ -إلى طرق مختلفة للتعامل مع المحتوى العلمي. وقد يستوعب الاخرون المعلومات بسرعة أكثر وكفاءة عالية من خلال الوسائل السمعية أو المرئية بدلا من النص المطبوع. وكذلك تحدث عملية التعلم ونقل المعلومات عند استخدام طرق عديدة لتقديم المحتوى التعليمي، لأن ذلك يسمح للطلاب باستيعاب والربط بين المفاهيم. باختصار، لا يوجد وسيلة واحدة لتقديم وعرض المعلومات يمكن اعتبارها الوسيلة المثلى لجميع المتعلمين، حيث من الضروري توفير عدة خيارات لتقديم وعرض المحتوى.

يختلف المتعلمون في الطرق التي يمكنهم من خلالها التنقل في بيئة التعلم والتعبير عما يعرفون. على سبيل المثال، يختلف الأشخاص من ذوي الإعاقات الحركية الشديدة (مثل، الشلل الدماغي)، ومن لديهم صعوبات في التخطيط والقدرات التنظيمية (اضطرابات الوظائف التنفيذية)، ومن لديهم حواجز لغوية، إلخ – في طريقة التعامل مع مهام التعلم. وقد يستطيع البعض التعبير عن نفسه جيدا من خلال الكتابة وليس الحديث، والعكس صحيح. وكذلك من المهم معرفة أن القدرة على العمل والتعبير تتطلب مقدار كبير من التخطيط، والممارسة والتنظيم، وقد يختلف المتعلمون في هذه الجوانب أيضا. في الواقع، لا يوجد وسيلة واحدة للأداء والتعبير يمكن اعتبارها كالوسيلة المثلى لجميع المتعلمين، حيث من الضروري توفير عدة خيارات للأداء والتعبير.

يمثل الجانب الوجداني (الانفعالي) عنصرا رئيسيا في عملية التعلم، ويختلف المتعلمون بشكل ملحوظ في طرق مشاركتهم أو دافعيتهم نحو التعلم. ويمكن لعدة أسباب أن تؤثر على الفروق الفردية في الجانب الوجداني (الانفعالي) مثل الناحية العصبية، الثقافة، الاهتمام الشخصي، الشخصية، والمرجعية العلمية، إلى جانب عدة عوامل أخرى. يشارك بعض المتعلمين بالجوانب العفوية والمبدعة بينما يخاف الاخرون المشاركة في هذه المواقف ويفضلون النظام الصارم. وقد يميل بعض المتعلمين إلى العمل بمفردهم، بينما يفضل أخرون العمل مع أقرانهم. في الواقع، لا يوجد وسيلة واحدة للمشاركة والانخراط يمكن اعتبارها الوسيلة المثلى لجميع المتعلمين، حيث من الضروري توفير عدة خيارات للمشاركة والانخراط.