机器人学习 是一个落在机器学习与机器人学的叠交的研究领域。它研究的技术有使机器人学会新颖技能的技术和使机器人通过学习算法而适应自己环境的技术。机器人的实体存在会同时导致一些具体的问题（比如，高维的约束、学习和收集数据的实时约束）和提供指导学习过程的机会（比如，感觉运动协同作用、动作技巧等）。
学习算法的目标包括运动、抓物的技巧、物体识别等感觉运动技能、与人类联合操纵物体的互动技能、和已成熟的自然语言理解的的语言技能。机器人有可能通过独立的自我探索而学习，也可能在人类老师的指导下学习，比如通过模仿而学习。
机器人学习跟自适应控制和考虑自主终身获取的技能和曲目的发展性机器人学，可以说是有着密切的关系。虽然机器学习通常被计算机视觉算法运用，这些运用事例一般不叫做“机器人学习”。
