Gagne menjabarkan pemikirannya tentang proses pembelajaran melalui apa yang disebutnya sebagai Nine Levels of Learning Theory.
Ini adalah teori tentang prinsip dari Gagne bahwa proses pembelajaran yang ideal haruslah melalui Sembilan tahapan pembelajaran dimana semua tahapan harus diikuti dan dilalui secara runut, tidak boleh ada lompatan tahapan karena bagi Gagne hal itu akan mengakibatkan ketidaklengkapan proses pembelajaran yang mempengaruhi kualitas pembelajaran nantinya.
Adapun kesembilan tahapan itu adalah
1. Gaining Attention (Reception)
Pada tahap ini guru mencoba menarik perhatian siswa sebelum memulai pembelajaran agar siswa fokus pada pembelajaran. Hal ini bisa dilakukan dengan beberapa cara misalnya, mengatur volume suara yang jelas, gerak tubuh yang sesuai dengan maksud yang ingin dicapai, ataupun beberapa metode lainnya yang dapat menarik perhatian siswa.
2. Informing Learners of the Objective (Expectancy)
Pada tahap ini guru menyampaikan tujuan yang akan dicapai di akhir sesi pembelajaran dan manfaat yang akan siswa dapatkan dari pembelajaran tersebut.
3. Stimulating Recall of Prior Learning (Retrieval)
Di tahap ini guru memberikan brainstorming atau semacam pengarah yang mengantarkan pada suatu topik pembelajaran.
4. Presenting the Stimulus (Selective Perception)
Tahap ini menjelaskan bahwa guru menyampaikan suatu topik pembelajaran yang baru untuk dipelajari oleh siswa.