Useimmissa tapauksissa kognitiivisen kehityksen teoria viittaa Jean Piagetin vuonna 1952 kirjoittamaan tapaustutkimukseen, jonka hän kehitti vuosien tutkimuksen jälkeen lasten käyttäytymisestä ja kehityksestä. Hänen teorioidensa mukaan kognitiiviseen kehitykseen liittyy jatkuva taistelu tasapainon tai tasapainon löytämiseksi assimilaation ja sopeutumisen välillä. Nämä kaksi tilannetta viittaavat siihen, että uudet tiedot perustuvat aiempiin kokemuksiin ja otetaan huomioon ajatuksia uuden ja joskus ristiriitaisen tiedon saamiseksi.
Piagetin kognitiivisen kehityksen teorian mukaan ihmisillä on neljä kasvuvaihetta. Nämä ovat vauvavaihe, taapero- ja esikouluvaihe, perus- ja varhaisnuoruuden vaihe sekä teini- ja aikuisvaihe. Tieteelliset nimet näille vaiheille ovat antomoottori, ennen toimintaa, konkreettinen toiminta ja muodollinen käyttövaihe. Jokainen rakentaa toisensa päälle, ja ihmiset kehittävät hitaasti monimutkaisempia ja symbolisempia ajatteluprosesseja vanhetessaan.
Kognitiivisen kehityksen teorian jokaisessa päävaiheessa on useita alivaiheita tai kerroksia. Esimerkiksi vastasyntyneet ymmärtävät hyvin vähän ympäröivää maailmaa eivätkä tunnista paljon mitään. Oppiessaan vauvat alkavat tunnistaa hoitajia, ennakoida toimia tai tapahtumia, kuten syömistä tai nukkumista, ja kehittävät esineiden pysyvyyttä tai käsitystä siitä, että henkilö tai esine ei lakkaa olemasta edes silloin, kun sitä ei voi nähdä. Pikkuvaiheen loppuun mennessä useimmat vauvat voivat antaa sanoja joillekin esineille suullisesti ja ymmärtää paljon enemmän, kun toiset puhuvat.
Kognitiivisen kehityksen teoria toteaa, että kaikki ihmiset käyvät läpi kaikki neljä vaihetta, vaikka jotkut voivat liikkua nopeammin tai hitaammin kuin toiset. Aikuisuuteen mennessä useimmat ihmiset kykenevät monimutkaisiin ajatuksiin ja tunteisiin sekä tulkitsemaan symboliikkaa ja ironiaa. Tähän sääntöön on joitain poikkeuksia, kuten mielenterveysongelmia.
Vaikka kognitiivisen kehityksen teoria toteaa, että kaikki ihmiset käyvät samoja vaiheita läpi, kuinka tehokkaasti tämä tapahtuu, riippuu kahdesta tekijästä. Geneettisellä meikillä on rooli yleisessä älykkyydessä, ja jotkut uskovat, että jokaisella ihmisellä on ennalta määrätty älykkyys. Kotiympäristö ja tapa, jolla henkilöä kasvatetaan, vaalitaan ja kannustetaan, vaikuttaa myös siihen, kuinka paljon älyä voi saavuttaa. Tutkijat keskustelevat edelleen siitä, onko geneettinen taipumus tai ympäristö tärkein kehityksen kannalta, mutta useimmat ovat yhtä mieltä siitä, että ihmisen yleinen älykkyys on yleensä molempien yhdistelmä.