翻转课堂的本质是一种混合学习 ，它将计算机信息媒介教学与面授教学相结合，翻转教师传授知识与学生接受知识的步骤。“翻转”是翻转课堂的关键，是翻转课堂与传统课堂教学的显著区别所在。翻转教学步骤意味着学习者从传统课堂中的被动学习（passive learning) 转变为翻转课堂中的主动学习( active learning)。
在翻转课堂教学中，学习者按照自己的节奏调整学习进程、计划和时间，使课前自主学习得以实现; 学习者与同伴互动合作，听取教师释疑和解难，使课上主动学习得以实现; 教师基于教学大纲和学习者学习状况制定、更新教学内容和进程，成为个性化学习促进者、学习任务制定者和学习策略培养者。
根据社会建构主义学习论的观点，学习者是学习主体，是认知和信息加工主体，并且学习者在一定情境即社会文化背景下，借助教师和学习同伴的帮助，使用学习材料建构意义和获取知识。在翻转课堂中，教师为学习者提供和安排教学媒体、教学内容、教学情境等各类资源，鼓励和协助学习者主动探索并完成意义建构，由此实现教学目标; 学习者发挥自身能动性和创造性，运用个人经验，通过协作学习主动建构知识，由此达到学习目标。
知识内化理论认为，学习者利用已有知识和经验感知外界新信息 ，即学习者基于自身已有知识，经过同化和顺应的加工机制与元认知的自我监控机制相互作用，将外部知识解构、转化为自身的认知结构。传统教学通常注重“信息传递”，却忽略了“吸收内化” 。翻转课堂通过翻转教学流程提升知识内化程度，增加知识内化次数，促进学习者获得知识。从这一理论角度来看，翻转课堂为学习者提供更多高质量的学习互动，赋予学习者更大学习主动性，充分利用教学情境与教学资料，降低知识内化难度。
人本主义学习论指出，人类天生具有的学习愿望和潜能可在合适的条件下得到释放，并且人类在具有心理安全感的环境下能够更好地学习 。美国人本主义心理学家Ｒogers 提倡在实际教育中以学生经验为中心进行有意义的自由学习 。在翻转课堂中，合作学习、协作学习及师生间交互式学习为学习者营造知识共建的环境，使学习者获得心理保障和情感支持，从而积极主动地投入学习。
