Paivio desenvolveu a teoria da codificação dupla a partir de experimentos mostrando que palavras concretas, fáceis de visualizar, são lembradas melhor do que abstratas, e imagens muitas vezes melhor do que palavras. A teoria sustenta que os códigos verbal e não verbal são funcionalmente independentes, mas interconectados, de modo que um conceito armazenado como palavra e como imagem pode ser recuperado por qualquer um dos canais. A revisão de Clark e Paivio mapeia esses mecanismos para fenômenos educacionais, dos efeitos de concretude ao valor das ilustrações.
A codificação dupla é frequentemente confundida com estilos de aprendizagem, mas as afirmações são opostas. A ideia de estilos de aprendizagem propõe adequar a apresentação a um tipo de aprendiz, uma afirmação que falhou repetidamente nos testes; a codificação dupla propõe que combinar códigos verbais e visuais ajuda a maioria dos aprendizes, porque os dois sistemas são complementares, e não alternativos.
Na prática, codificação dupla significa acompanhar suas notas de uma estrutura que se possa ver: um diagrama rápido de um argumento, uma linha do tempo, um esboço ao lado de um trecho destacado. Gerar o visual por conta própria é o ponto, pois traduzir texto em imagem exige decidir quais são as peças e como elas se relacionam.