Otrās valodas apguves teorijas ir izteikti atšķirīgas un atšķiras no dabiskās pirmās valodas apguves bērniem. Nav vienota pieņemta skaidrojuma par to, kā cilvēki, jo īpaši pieaugušie ar nobriedušām izziņas prasmēm, apgūst otro valodu. Vairākas saistītas disciplīnas — izglītība, valodniecība, psiholoģija un neiroloģija — ir devušas teorētiskas idejas un pētījumus. Daudzās teorijas un hipotēzes arī skaidri nošķir daudzvalodīgu personu un procesu, kurā persona apgūst brīvi pārvalda citas valodas.
Kopumā lielākā daļa otrās valodas apguves teoriju parsē uzdevumu. Ir dzimtā pirmā valoda, dažreiz saīsināta L1; otro apgūstamo valodu dažreiz dēvē par “mērķvalodu” un saīsina L2. Apgūstot jaunu vārdu krājumu un gramatikas un sintakses noteikumus, tie sākotnēji tiek saglabāti “leksiskajā atmiņā”, kas būtībā ir definīciju un deklarāciju krātuve. “Ievades” notikums otrajā valodā tiek apstrādāts, iespējams, salīdzinot ar atmiņā zināmo informāciju, lai izdarītu jaunus secinājumus un interpretācijas. Rezultātā iegūtā “izeja” nodrošina pozitīvu vai negatīvu atgriezenisko saiti, lai uzlabotu gan atmiņu, gan procesu.
Vislielākā ietekme uz otrās valodas apguves teorijām ir par “modernās valodniecības tēvu” uzskatītā sociālā filozofa Noama Čomska ierosinātā ideja, ka visām valodām ir “universāla gramatika”. Mācīties otru valodu ir tikpat viegli, kā pieradināt visus maznozīmīgos valodai raksturīgos gramatikas noteikumus. Otra nozīmīgākā ietekme uz otrās valodas apguves teorijām ir “starpvalodas” jēdziens. Otrās valodas apguvējs attīsta nenosakāmu, bet sistemātisku trešo valodu, kas ir starpnieks starp pirmo un otro valodu. Tiek uzskatīts, ka neērtās kļūdas, piemēram, “es vakar devos iepirkties”, ir radušās no šīs starpvalodas.
Izpratne par otrās valodas apguvi ir abstrakts teorētisks uzdevums, jo pat mūsdienu smadzeņu attēlveidošanas tehnoloģijas nevar precīzi noteikt kognitīvo procesu. Lielākā daļa pētījumu un to teorētiskie secinājumi attiecas uz otrās valodas ievades lingvistiskajām īpašībām un apmācāmā iegūto rezultātu. Apmācāmais tiek iedalīts kategorijās pēc zināšanu līmeņa. Īpaši interesanti ir valodas kļūdas to izlaidumā. Kļūdas ir zinātniski atkārtojamas un atklāj kaut ko no pamatā esošajiem procesiem, kas tās izraisa.
Hipotēžu kopums, ko kopīgi dēvē par monitora teoriju, būtībā norāda, ka apmācāmajam ir gan ievades, gan izvades novērtējoši filtri, kā arī viens precizitātes vai efektivitātes filtri starp tiem. Piemēram, ievadei jābūt vismaz apmācāmā izpratnes līmenī; pretējā gadījumā ievade neiziet cauri filtram. Turklāt, jo īpaši agrīnā mācīšanās stadijā, cilvēki ļoti kontrolē un apdomā savus rezultātus.
Teorijas, kas uzsver ievadi un izvadi, ir tieši pielietojamas otrās valodas mācīšanā. Piemēram, monitora teorija ietver filtru afektīvu komponentu, kas kavē gan ievadi, gan izvadi, ja tiek pakļauti stresam vai trauksmei. Otrās valodas skola vai kurss centīsies nodrošināt izglītojamā vieglumu, pieļaujot kļūdas nepazīstama izteikuma izpratnē un atbildē uz to.
Ir vairākas citas nozīmīgas otrās valodas apguves teorijas un hipotēzes. Atmiņas loma — gan īstermiņa, gan ilgtermiņa, gan leksiskā, piemēram, vārdu krājuma, gan procesuālā, piemēram, gramatika — noteikti ir ļoti svarīga. Daži teorētiķi atzīmē, ka mācīšanās notiek pie noteiktiem kognitīvajiem sliekšņiem. Apstrādājamības teorija, piemēram, liecina, ka tikai tad, kad starpvaloda ir izveidojusi dzimtās valodas pārstrukturēšanas kārtību, var apgūt otro valodu. Citas teorijas mēģina izjaukt atšķirību starp apguvi un mācīšanos, lai otrās valodas apguve kādreiz kļūtu tikpat vienkārša kā pirmās valodas apguve.