Menurut teori pemrosesan informasi, pengetahuan yang diproses dan dimaknai dalam memori kerja disimpan dalam memori jangka panjang dalam 

bentuk skema-skema teratur secara hirarkis. Tahap pemahaman dalam pemrosesan informasi dalam memori kerja berfokus pada bagaimana pengetahuan barudimodifikasi. Pemahaman berkenaan dan dipengaruhi oleh interpretasi terhadap stimulus. Faktor stimulus adalah karakteristik dari elemen-elemen desain pesan seperti ukuran, ilustrasi, teks, animasi, narasi, warna, musik, serta video. Studi tentang bagaimana 

informasi diidentifikasi, diproses, dimaknai, dan ditransfer dalam dan dari memori kerja untuk disimpan dalam memori jangka panjang mengisyaratkan bahwa pendesainan pesan merupakan salah satu topik utama dalam pendesainan multimedia pembelajaran. Dalam konteks ini, desain pesan multimedia pembelajaran berkenaan dengan penyeleksian, pengorganisasian, pengintegrasian elemen-elemen pesan untuk menyampaikan sesuatu informasi. Penyampaian 

informasi bermultimedia yang berhasil akan bergantung pada pengertian akan makna yang dilekatkan pada stimulus elemen-elemen pesan tersebut. Dalam mengartikan penyampaian informasi dengan multimedia perlu dibedakan apa yang disebut dengan media pengantar, desain pesan, serta kemampuan sensorik. Media pengantar mengacu pada sistem yang dipakai untuk menyajikan informasi, misalnya media berbasiskan media cetakan atau media 

berbasiskan komputer. Desain pesan mengacu pada bentuk yang digunakan untuk menyajikan informasi, misalnya pemakaian animasi atau teks audio. Kemampuan sensorik mengacu pada jalur pemrosesan informasi yang dipakai untuk 

memproses informasi yang diperoleh, seperti proses penerimaan informasi visual atau auditorial. Sebagai contoh, suatu paparan tentang bagaimana sistem sesuatu alat bekerja dapat dipresentasikan melalui teks tertulis dalam buku atau melalui 

teks di layar komputer (dua media yang berbeda), dalam bentuk rangkaian kata-kata atau kombinasi kata-kata dan gambar (dua desain pesan yang berbeda), atau dalam bentuk kata-kata tertulis atau lisan (dua sensorik yang berbeda). Sebenarnya istilah desan pesan mengacu pada proses manipulasi, atau rencana manipulasi dari sebuah pola tanda yang memungkinkan untuk 

mengkondisi pemerolehan informasi.

Kata desain menunjukkan adanya suatu proses dan suatu hasil. Sebagai 

suatu proses, desain pesan sengaja dilakukan mulai dari analisis masalah 

pembelajaran hingga pemecahan masalah yang disumuskan dalam bentuk produk. 

Produk yang dihasilkan dapat dalam bentuk prototipe, naskah atau stori board, 

dan sebagainya. Desain pesan pembelajaran meliputi perencanaan untuk 

merekayasa bentuk fisik dari pesan atau informasi. Hal tersebut mencakup 

prinsip-prinsip perhatian, persepsi, dan daya serap yang mengatur penjabaran 

bentuk fisik dari pesan atau informasi, agar terjadi komunikasi antara pengirim 

dan penerima. Fleming dan Levie (dalam Budiningsih,2002) membatasi pesan 

pada pola-pola isyarat atau simbol yang memodifikasi perilaku kognitif, afektif, 

dan psikomotor. Desain pesan berurusan dengan tingkat paling mikro melalui 

unit-unit kecil seperti bahan visual, urutan, halaman dan layar secara terpisah. 

Adapun karakteristik lain dari desain pesan adalah bahwa desain pesan harus 

bersifat spesifik baik terhadap medianya maupun tugas belajarnya. Hal ini 

mengandung arti bahwa prinsip-prinsip desain pesan akan berbeda tergantung 

apakah medianya bersifat statis, dinamis atau kombinasi dari keduanya, misalnya 

suatu potret, film, atau grafik komputer. Juga apakah tugas belajarnya berupa 

pembentukan konsep atau sikap, pengembangan ketrampilan atau strategi belajar, 

ataukah menghafalkan informasi verbal. Berdasarkan hasil dari suatu penelitian 

ditemukan bukti bahwa desain pesan yang berbeda pada multimedia pembelajaran

mempengaruhi kualitas performansi dari pebelajar (Pranata, 2004). 

Adapun beberapa teori yang melandasi perancangan desain pesan 

multimedia instruksional ialah teori pengkodean ganda, teori muatan kognitif, dan 

teori pemrosesan ganda. Menurut teori pengkodean ganda manusia memiliki 

sistem memori kerja yang terpisah untuk informasi verbal dan informasi visual, 

memori kerja terdiri atas memori kerja visual dan memori kerja auditori. Teori 

muatan kognitif menyatakan bahwa setiap memori kerja memiliki kapasitas yang 

terbatas. Sedangkan teori pemrosesan ganda menyatakan bahwa penyampaian 

informasi lewat multimedia instruksional baru bermakna jika informasi yang diterima diseleksi pada setiap penyimpanan, diorganisasikan ke dalam 

representasi yang berhubungan, serta dikoneksikan dalam tiap penyimpanan 

(dapat di periksa pada Gambar 1). Temuan-temuan penelitian (Pranata, 2004) 

telah menguji kebenaran teori pengkodean ganda (dual-coding theory): terdapat 

dua buah saluran pemrosesan informasi yang independent yaitu pemrosesan 

informasi visual (atau memori kerja visual) dan pemrosesan informasi verbal (atau 

memori kerja verbal); kedua memori kerja tersebut memiliki kapasitas yang 

terbatas untuk memroses informasi yang masuk. Hal terpenting yang dinyatakan 

oleh teori muatan kognitif adalah sebuah gagasan bahwa kemampuan terbatas 

memori kerja, visual maupun auditori, seharusnya menjadi pokok pikiran ketika 

seseorang hendak mendesain sesuatu pesan multimedia.