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从1953年起，卡罗尔（Carroll）等人针对中学生（9——12年级）、大学生以及成人的语言学能进行了测试套题的研究，并于1959年提出了“语言学能构成”理论（Carroll&Sapon，1959）。
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他们认为，语言学能是整体智力中负责语言学习的一个特殊部分，由几个相互独立的能力构成，其中最明显的是语音编码能力、语法敏感度、归纳能力和机械记忆能力等4种方面。
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（1）语音编码能力（phonemic coding ability）：指辨别语言声音或音串的能力，即能够将那些声音与代表它们的符号联系起来（如辨别出th代表哪个语音），并把这些语音联系储存在长时记忆中的能力。这种能力是语言学能的一个相当特殊的组成部分，它在强调口语练习的课堂中尤为重要。
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（2）语法敏感度（grammatical sensitivity）：指对句子的模式和句子成分的语法功能的敏感程度，即辨别单词在句中的语法功能（如主语、宾语等）的能力。这一能力在强调以形式分析法学习外语的课堂上尤为重要。
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（3）归纳性的语言学习能力（inductive language learning ability）：指仔细观察语言材料、辨认对应句型以及辨认语言形式与语义之间的联系（如to表示方向、at表示方位）的能力，即能够从一些语言的实例推断或归纳语言规则、并能举一反三的能力。这一能力较强的学习者不太依赖于教师或书本所讲授的规则。
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（4）强记学习能力（rote learning ability）：指建立并记住刺激与反应之间的联系的能力，即建立并记住母语中的词语与二语中的词语之间相对应的联系的能力。这一能力对于词汇学习尤为重要。
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这4种能力是各自独立的。有的学习者4种能力都很好，有的学习者4种能力都不好，有的则一种或几种较好，其余不好。
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此外，在承认语言学能是影响二语习得的一项因素时，还必须对语言学能的概念具有以下几方面的理解（Ellis，1994）：
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（1）语言学能和学业成绩是两个不同的概念，而且大量研究证实了两者在课程开始时没有联系，但在课程结束时却又有联系，因此要对这两个概念加以区分。
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（2）语言学能与学习动机应当看作是两种不同的个体差异因素。
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（3）语言学能是相对稳定的个体差异因素，甚至是与生俱来的、很少改变的。
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（4）语言学能不应看作是二语习得的前提条件，而更应该视为学习者学习二语的速度和难易程度。
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（5）语言学能与一般智力应该互相区别。
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该套测试包含5个部分：
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第一部分 数字学习（Number learning）：该部分旨在测试被试与音义关系有关的听觉和记忆能力。它先让被试跟着磁带中的说话者学习某种新语言（如，库尔德语）数字体系中的个位数、十位数和百位数的表达法，然后说出一组由这些数码所构成的数字，如412、35、69等等，让他们听后用阿拉伯数字写下来。为每一个听到的数字写下答案的时间只有5秒钟。
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第二部分 音标（Phonetic script）：该部分测试被试的语音编码能力。它先让被试学习某些英语音素的书面表达方法，然后测试他们的学习效果。在这部分，以4个音节为一组，磁带中的说话者先拼读每一组中的每一个音节，如“A.toc B.dot C.tuc D.duc”。然后要求被试从第一组看起，说话者再把每一组中的某一个音节读一遍，要求被试选择每一组中所听到的音节。
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第三部分 拼写线索（Spelling clues）：这是一项快速测试，测试被试的母语词汇及音位编码能力。它要求被试者辨认出根据语音线索而拼写的英语单词。如“kloz”，要求被试明白它表示“clothes”这一词，然后从“A.shirt B.far C.stick D.giant E.relatives”这一组单词中选出它的同义词或类义词“shirt”。
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第四部分 句子中的词语（Words in sentences）：该部分测试被试对句法结构的认知、演绎和理解能力。它在每题中给出两个句子，第一个句子叫做关键句，其中的一个单词标有下划线并用大写字母拼写，而第二个句子中有5个词标有下划线，被试必须判断出其中哪个词在句子中的功能与第一个句子中标有下划线的词相同。如关键句“JOHN took a long walk in the woods.”第二句是“Children in blue jeanswere singing and dancing in the park.”被试应该选择“Children”，因为“Children”和“JOHN”都是各自句子的主语。
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第五部分 配对关联（Paired associates）：该部分主要测试联想记忆。它先让被试用2分钟时间浏览一组英语与某种新语言（如，法语）相对照的词汇表，并试着记住这些词语，可以用练习纸帮助记忆。然后开始运用多项选择题测试被试对这些词语的掌握程度。例如，学习过法语和英语“词对”“moi——me”之后，应该在多项选择题“moi（）A.half B.often C.but D.love E.me”中选择E。
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1981年，卡罗尔（Carroll，1981）在总结此前25年间关于语言学能的研究时指出，学能的笼统定义是“学会做一件事的能力”，它取决于“学习者的某些相对稳定持久的特性的总和”。因此，语言学能就是学习语言的一种特殊才能，类似于音乐、绘画等其他特殊才能。
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具体而言，从便于实际操作的目的出发，学习者学会某项技能所需的学能，又被定义为学习者学会该项技能所需花费的时间。时间越短，这方面的相关学能就越高。对于学习一门二语这样复杂而困难的技能而言，如果学能很低，那么学习时间也许就会长得没有尽头。也就是说，个体的差异主要并不表现在他们是否能够学会一门技能，而在于他们学会该技能或者到达某种熟练程度所需的时间长度的不同。因此，语言学能可看作是一整套由不同的能力所构成的组合，它能使某些学习者比其他人更快地学会一门新语言。
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3.1.3.2语言编码差异假说
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自20世纪90年代初起，美国教育心理学家斯帕柯斯（Sparks，2005）在语言学能和母语能力方面进行了大量的研究，并根据外语阅读中的母语作用研究，提出“语言编码差异假说”（Linguistic Coding Differences Hypothesis，LCDH），用于解释那些具有外语学习障碍的学生的学习问题。
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该假说认为，导致学生外语阅读能力差的最主要原因，不是人们通常认为的对语言意义本身的理解，而是这些学习者在音系/识字方面以及句法方面的加工处理能力存在障碍。因而，外语学习在很大程度上依靠学习者对语音或文字的编码处理能力。由此，可以得出3项结论：①母语的语言技能是外语学习的基础；②如果学习者在语言的某个方面（如音系或识字方面）存在障碍，通常对他们的母语习得和外语学习均会造成困难；③学习者在语言的运用能力方面存在天生的个体差异。
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在后来长达十多年的实证研究中，斯帕柯斯（Sparks）等人不断为该理论框架提供新的支持证据，对理论进行不断补充，开创了从学习障碍的角度探讨外语学能的崭新研究视角。（Sparks，2006）
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