Hintergrund: Die einschneidenden Veränderungen, welche moderne Gesellschaften durch die Digitalisierung erfahren haben, haben es unerlässlich gemacht, heutigen und künftigen Generationen höhere Kompetenzen als Rüstzeug für die neue Lern- und Arbeitswelt mitzugeben. Die Verwendung von digitalen Lernumgebungen zusammen mit maschinellem Lernen kann in diesem Kontext ein leistungsstarkes Werkzeug darstellen. Methoden: In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden die Chancen und Herausforderungen von maschinellem Lernen im Bildungswesen anhand ausgewählter Anwendungsbereiche aufgezeigt. Zu jedem Anwendungsbereich wird eine Zusammenfassung der bestehenden Forschung präsentiert und die Anwendung anhand eines konkreten Beispiels aus der jüngsten Forschung veranschaulicht. Ergebnisse: Die Ergebnisse aus der jüngsten Forschung bestätigen, dass maschinelles Lernen ein enormes Potenzial hat, um das Bildungswesen durch personalisierte Lernmöglichkeiten für höhere Kompetenzen zu bereichern. Jedoch ist noch weitere Forschung nötig, um die wirkliche Lernwirksamkeit solcher Ansätze zu validieren.