计算机化自适应测验是利用现代化的信息技术手段实现自适应技术的测验形式。第二节已经指出，它是第二代计算机化测验，也是发展最为成熟的自适应测验形式，第三代与第四代可以视为第二代计算机化考试在心理测量理论与考试结果应用方面的拓展。本节将详细介绍计算机化自适应测验的概念、优势、研究现状与未来研究方向等方面。
一、概念
计算机化自适应测验根据考生前面的作答选择能够最大化地提高测量精度的项目。从考生的角度来看，考试的难度与其能力是匹配的。如果考生能答对中等难度的项目，后面的项目可能就会更难一些。如果他们的作答不好，就有可能做更简单一些的项目。因此计算机化自适应测验的突出优点就是提高了考试的效率，只需要更少的题就能达到传统纸笔测试的测量精度。一个计算机化自适应测验本质上就是下面这样一个迭代算法。
第一步，根据对考生能力的现有估计，在所有可能的项目中寻找最佳项目；
第二步，把选定的项目呈现给考生，考生给出作答；
第三步，根据考生的作答，更新考生的能力估计值；
第四步，检查是否符合终止规则。如果符合，考试结束；反之，重复以上三个步骤。
为了实现这个迭代算法，一个计算机化自适应测验系统应当包括以下五个缺一不可的基本元素：事先标定的题库、初始题选择、选题法、能力估计方法与终止规则。
（一）事先标定的题库
CAT需要从一个题库中选择项目呈现给考生。这个题库中的项目都需要用心理测量学模型标定，把它们放在一个共同的标尺上。最常用的心理测量学模型是项目反应理论（Item Response Theory，IRT）。在20世纪70年代，大部分CAT研究都是采用了经典测量理论（Classic Test Theory，CTT）。此后由于IRT研究的大发展，IRT取代了CTT。目前，两种新的测量理论也渐渐流行起来：多维项目反应理论（Multi-dimensional IRT，MIRT）与认知诊断理论（Cognitive Diagnosis，CD），因此也产生了基于这两种新理论的CAT，称为多维IRT的计算机化自适应测验（MIRT-CAT）与认知诊断的计算机化自适应测验（CD-CAT）。