Kognitiivinen kehitys on ajattelun, oppimisen ja käsityksen muuttuva prosessi lapsena lapsuudesta aikuisuuteen. Kun kognitio kehittyy, lapset tukeutuvat aiempiin kokemuksiin ja auttavat heitä ymmärtämään ympäröivää maailmaa. Neurotieteen ja psykologian tutkijat pyrkivät jatkuvasti ymmärtämään paremmin genetiikan, aivojen kehityksen ja ympäristötekijöiden välisiä yhteyksiä ja niiden vuorovaikutusta kognitiivisen kehityksen aikana. Yksi lapsuuden kognitiivisten prosessien tutkimuksen edelläkävijöistä oli Jean Piaget. Vaikka osa hänen töistään on jäänyt suosimatta, suuri osa hänen löytämistään asioista on edelleen laajalti hyväksytty.
Opettajat ovat pitkään käyttäneet Piagetin kognitiivista teoriaa parantaakseen lapsuuden oppimiskokemuksia. Tietoisuus kognitiivisen kehityksen vaiheista auttaa opettajia luomaan tietyille ikäryhmille sopivia oppitunteja ja parantaa opiskelijoiden mahdollisuuksia ymmärtää. Kieli ja matemaattinen kognitio muuttuvat lasten kehittyessä. Tieto siitä, miten lapset ajattelevat ja ajattelevat matemaattisia käsitteitä ja kieltä kasvaessaan, on ollut keskeinen tekijä koulujen opetussuunnitelman kehittämisessä. Tutkimuksen edetessä uusia kognitiivisen kehityksen löytöjä sisällytetään opettajankoulutuskursseille.
Pienille lapsille löytäminen pelin aikana on elintärkeää sekä sosiaalisten että kognitiivisten prosessien kehittämisessä. Leikkiessään lapset kehittävät ongelmanratkaisutaitoja, suunnittelukykyä ja matemaattista perusajattelua. He muodostavat tunteen itsestään maailmassa manipuloidessaan leluja ja esineitä pelin aikana. Lelujen leikkimisen lisäksi tutkijat tutkivat teeskentelyn ja korkeamman tason kognitiivisten taitojen, kuten abstraktin ajattelun, välisiä yhteyksiä. Lapset ajattelevat teeskentelevän leikin kautta muuttuvilla, symbolisilla ja emotionaalisilla tavoilla, jotka voivat aktivoida enemmän aivojen alueita.
Psykologit ja neurotieteilijät yrittävät edelleen vastata kysymyksiin siitä, miten kognitio ja aivot kehittyvät syntymästä aikuisuuteen. Se, miten lapset järkeilevät ja oppivat eri ikäisenä, muuttuu jatkuvasti. Kun kognitio kohtaa uusia käsitteitä tai esineitä, kognitio muuttuu ja sovittaa nämä uudet asiat heidän käsitykseensä maailmasta. Luokitusjärjestelmät, päättelykyvyt ja ongelmanratkaisustrategiat muuttuvat kognitiivisen kehityksen aikana. Miten tämä tapahtuu, on kognitiivisen kehityksen tutkimuksen painopiste.
Kognitiivisten häiriöiden ja aivojen kehitysongelmien välinen suhde on kasvava tutkimusalue. Oppimisvaikeudet, tarkkaavaisuus- ja yliaktiivisuushäiriö (ADHD) ja autistinen taajuushäiriö ovat vain osa kognitiivisen kehityksen ongelmiin liittyvistä tiloista. Kognitiivisille häiriöille on ominaista pitkäaikaiset oppimis- ja muistivaikeudet. Päätelmäkyvyn ja ongelmanratkaisutaitojen ongelmat vaikuttavat paitsi akateemisiin, myös sosiaalisiin ja käyttäytymisalueisiin. Kognitiivisten häiriöiden tarkkoja syitä ei täysin ymmärretä.