Conceitos recentes de neuroplasticidade e aprendizagem motora sugerem o estímulo de experiências sensoriomotoras e percetuais, como mecanismos responsáveis pela constante reorganização estrutural e funcional do Sistema Nervoso Humano. Distintas áreas de representação cortical e de associação podem ser influenciadas pelo input sensorial, demonstrando a vulnerabilidade e capacidade de adaptação do sistema à informação que constantemente recebe. O objetivo desta pesquisa foi o de realizar uma revisão da literatura sobre os mecanismos de aprendizagem e memória, subjacentes ao comportamento motor normal do adulto humano. A bibliografia para esta revisão foi recolhida nas Bases de dados da PubMed, Web of Science e PMC, entre Janeiro e Abril de 2014, cruzando as palavras-chave: motor learning, cognitive learning, neuroplasticity, physiotherapy and memory. Foram recolhidos 1663 artigos, dos quais foram integrados no estudo 34. Após a leitura dos artigos, foram identificados os temas de maior relevância de acordo com o objetivo estabelecido. Os paradigmas de aprendizagem motora e memória requerem uma reorganização do Sistema Nervoso, com grande dependência da repetida exposição do indivíduo ao estímulo sensoriomotor, em tarefas funcionais do dia-a-dia.