Enamasti viitab kognitiivse arengu teooria Jean Piaget’ 1952. aastal kirjutatud juhtumiuuringule, mille ta töötas välja pärast aastatepikkust laste käitumise ja arengu uurimist. Tema teooriate kohaselt hõlmab kognitiivne areng pidevat võitlust tasakaalu või tasakaalu leidmiseks assimilatsiooni ja majutuse vahel. Need kaks olemisseisundit viitavad uue teabe tuginemisele minevikukogemustele ja mõtete kohandamisele uue ja mõnikord vastuolulise teabe saamiseks.
Piaget’ kognitiivse arengu teooria kohaselt läbivad inimesed neli peamist kasvuetappi. Need on lapseea, väikelapse ja eelkooliea staadium, alg- ja varase noorukiea staadium ning teismeea ja täiskasvanueas. Nende etappide teaduslikud nimetused on sensomotoorne, operatsioonieelne, konkreetne toimimine ja formaalne tööetapp. Igaüks neist tugineb teisele ja inimestel arenevad vananedes aeglaselt keerukamad ja sümboolsemad mõtteprotsessid.
Kognitiivse arengu teoorias on igal põhietapil mitu alaetappi või kihti. Näiteks vastsündinutel on väga vähe arusaamist ümbritsevast maailmast ja nad ei tunne suurt midagi ära. Õppides tunnevad imikud ära hooldajaid, näevad ette tegevusi või sündmusi, nagu söömine või magamine, ning arendavad objekti püsivust ehk arusaama, et inimene või objekt ei lakka olemast isegi siis, kui seda ei näe. Imikuea lõpuks oskab enamik imikuid mõnele objektile verbaalselt sõnu määrata ja mõistab palju enamat, kui teised räägivad.
Kognitiivse arengu teooria väidab, et kõik inimesed läbivad kõik neli etappi, kuigi mõned võivad liikuda kiiremini või aeglasemalt kui teised. Täiskasvanueas on enamik inimesi võimelised keeruliste mõtete ja emotsioonidega, samuti sümboolika ja iroonia tõlgendamisega. Sellest reeglist on mõned erandid, näiteks vaimse puudega inimesed.
Kuigi kognitiivse arengu teooria väidab, et kõik inimesed läbivad samad etapid, sõltub see, kui tõhusalt see toimub, kahest tegurist. Geneetiline ülesehitus mängib rolli üldises intelligentsuses ja mõned usuvad, et iga inimene sünnib eelnevalt kindlaksmääratud intelligentsuse tasemega, mis tuleb saavutada. Kodune keskkond ja see, kuidas inimest kasvatatakse, kasvatatakse ja julgustatakse, mängivad samuti rolli selles, kui palju intellekti inimene saavutab. Teadlased vaidlevad endiselt selle üle, kas geneetiline eelsoodumus või keskkond on arengu seisukohalt kõige olulisemad, kuid enamik nõustub, et inimese üldine intelligentsus on üldiselt mõlema kombinatsioon.