概念圖最早是在20世紀60年代由美國康奈兒大學諾瓦克（Joseph D．Novak）教授等人提出，但概念圖這一概念名詞的確定卻是在20世紀80年代。20世紀60年代初期；行為主義理論還在北美盛行，由于行為主義理論不能很好的解釋區(qū)別于低級動物的人是如何獲得知識的，奧蘇貝爾（David P．Ausubel）于1962年第一次提出關于人的學習的認知理論，并在第二年發(fā)表的《有意義的言語學習心理學》一書中對該理論作了精辟的論述。奧蘇貝爾認為，人的學習應該是意義學習，影響學習的最主要因素是學習者已掌握的知識，當學習者有意義學習的意向，并把所要學的新知識同原有的知識聯(lián)系起來時，意義學習便發(fā)生了。奧蘇貝爾甚至在其最有影響的著作《教育心理學：一種認知觀》（1968年再版）的扉頁上寫道：“如果我不得不把教育心理學的所有內容簡約成一條原理的話，我會說：影響學習的最重要的因素是學生已知的內容。弄清了一點后，進行相應的教學。” 奧蘇貝爾同時對概念的形成和同化進行了區(qū)分，認為意義學習的心理機制是同化，除了學齡前兒童，學生的學習都是通過概念同化習得新概念的。概念的上位關系、下位關系和組合關系的層級排列最終形成了學生的認知結構。

奧蘇貝爾的理論受到了社會的廣泛關注。但是，如何知道學生已經掌握了哪些知識?諾瓦克教授根據(jù)意義學習和概念同化理論開發(fā)了概念圖這樣一種新工具，并首先在研究兒童能夠理解諸如能量、細胞和進化等抽象概念的過程中進行了應用。很快他們發(fā)現(xiàn)，該工具同樣可以用于教學設計和幫助學生進行有意義的學習，由此導致了對概念圖更深入的研究。