成年人学习英语有一个艰难而复杂的过程，这不仅涉及两种语言(汉英)的知识结构，还涉及由两种语言所规定和发展起来的认知结构；这便是尹德谟教授提出的成年人外语学习中的“双元结构”的基本内涵。简言之，“双元结构”是指成年人在以母语为基础的知识结构和认知结构的基础上，通过英语学习的过程渐渐构建起来的以英语为基础的知识结构和认知结构。这四个结构成份在成年人英语学习的过程中发生着各种交叉对比、相互影响的关系和作用。本论文在理论分析和实证研究的基础上，从双元结构的角度对成年人的英语学习机制进行了探讨。第一章对语言、认知和双语等与研究相关的问题进行了分析，并对成年人外语学习的特性进行了阐述。第二章从宏观和微观两个层面对有关前人理论进行了回顾，在分析众理论的弊端后提出了双元结构理论。第三章对双语的生理基础进行了阐述，旨在表明“双元结构”理论的现实性并不违背大脑生理机制这一事实。许多前人研究表明，大脑中存在有处理语言和认知的不同脑区，而且，语言和认知思维的加工是在许多独立又相互联系的脑区中进行并完成的。因引，对双语生理机制的了解必将有助于对双元结构的认识。第四章对“双元结构”及其理论基础进行了详细的分析，指出知识结构和认知结构是彼此独立又相互联系的，并结合各自的语言最终形成汉语的知识结构和认知结构及英语的知识结构和认知结构。第五章通过两个实证研究对前述理论分析进行了验证，对“双元结构”在成年人英语学习过程中的影响作用进行了探索，实验1运用“中英句法结构一致性实验”对影响英语学习的母语因素进行了探索；实验2运用“出声思维”技术对双语者在阅读理解中语言和认知思维的关系进行了研究。第六章对“双元结构”在成年人外语学习中的心理操作机制进行了论证并构建其操作机制模式图。通过理论分析和实验的结合，本研究得出以下结论：1)成年人外语学习不可避免地受到母语的影响。从认知的角度看，这种影响主要是促进外语认知能力的形成，因此，是一种积极的影响；从语言的角度看，母语在一定程度上干扰着外语语言知识的提高，因此，是消极的影响。2)“双元结构”是成年人英语学习中语言和思维或知识和认知发生关联时产生的一个至关重要的现象。其中，母语的知识结构和认知结构同英语的知识结构和认知结构发生着交叉对比的关系，这种关系在初学阶段尤为突出。3)成年人英语学习是通过母语实现对英语语言知识的表征，同时通过母语的认知结构实现对英语语言知识的认知和理解；在这期间逐渐培养英语语言的知识结构和认知结构。4)成年人在英语学习过程中，对母语的依赖程度随着英语水平的提高而逐渐下降。5)在形成强大的英语认知结构之后，成年人英语学习者可实现对英语语言知识的直接加工，母语的参与逐渐减少，成为较为熟练的双语者。