Có bốn phần trong lý thuyết phát triển nhận thức do nhà sinh vật học Jean Piaget đưa ra liên quan đến sự phát triển tinh thần và tâm lý của trẻ em. Các giai đoạn là lược đồ, đồng hóa, chỗ ở và trạng thái cân bằng. Piaget lập luận rằng sự phát triển nhận thức ban đầu bao gồm các quá trình dựa trên các hành động mà sau này tiến triển thành những thay đổi trong hoạt động trí óc.
Đầu tiên là lược đồ, là cả các hành động tinh thần và thể chất liên quan đến việc thu thập, hiểu và biết. Thứ hai là về đồng hóa, là quá trình hấp thụ thông tin mới vào lược đồ hiện có của chúng ta. Thứ ba là chỗ ở, là một phần của thích ứng bao gồm việc thay đổi hoặc thay đổi các lược đồ hiện có do kết quả của thông tin mới. Thứ tư là sự cân bằng, cố gắng tạo ra sự cân bằng giữa sự đồng hóa và chỗ ở.
Các giai đoạn phát triển nhận thức thực sự bắt đầu với giai đoạn cảm giác-vận động, diễn ra ở giai đoạn sơ sinh. Đó là giai đoạn mà trí thông minh được thể hiện thông qua hoạt động vận động và kiến thức về thế giới bị hạn chế vì nó chỉ dựa trên các tương tác vật lý. Tiếp theo là giai đoạn tiền hoạt động, xảy ra trong những năm trẻ mới biết đi và những năm đầu đời. Việc sử dụng ngôn ngữ bắt đầu trong giai đoạn này, trí nhớ và trí tưởng tượng được phát triển, nhưng tư duy vẫn được thực hiện một cách phi logic. Sau đó là giai đoạn hoạt động cụ thể của thời thơ ấu. Giai đoạn này trải qua giai đoạn đầu của tuổi vị thành niên, khi tư duy hoạt động và khả năng thực hiện các nhiệm vụ phân loại và sắp xếp các đối tượng theo một trình tự hợp lý phát triển. Đứa trẻ có khả năng giải quyết vấn đề ở điểm này. Cuối cùng là giai đoạn vận hành chính thức, bước vào tuổi trưởng thành, nơi mà suy nghĩ trở nên trừu tượng hơn và kết hợp các nguyên tắc của logic hình thức. Khả năng tạo ra các mệnh đề trừu tượng, nhiều giả thuyết và các kết quả có thể có của chúng là hiển nhiên. Suy nghĩ trở nên ít ràng buộc hơn với thực tế cụ thể.