Στις περισσότερες περιπτώσεις, η θεωρία της γνωστικής ανάπτυξης αναφέρεται σε μια μελέτη περίπτωσης που έγραψε ο Jean Piaget το 1952, την οποία ανέπτυξε μετά από χρόνια μελέτης για τη συμπεριφορά και την ανάπτυξη των παιδιών. Σύμφωνα με τις θεωρίες του, η γνωστική ανάπτυξη περιλαμβάνει τον συνεχή αγώνα για την εξεύρεση ισορροπίας, ή ισορροπίας, μεταξύ της αφομοίωσης και της προσαρμογής. Αυτές οι δύο καταστάσεις της ύπαρξης αναφέρονται στη βάση νέων πληροφοριών σε προηγούμενες εμπειρίες και στη διευθέτηση των σκέψεων για τη λήψη νέων και μερικές φορές αντικρουόμενων πληροφοριών.
Σύμφωνα με τη θεωρία του Piaget για τη γνωστική ανάπτυξη, οι άνθρωποι υφίστανται τέσσερα κύρια στάδια ανάπτυξης. Αυτά είναι το στάδιο της βρεφικής ηλικίας, το στάδιο του νηπίου και της προσχολικής ηλικίας, το στοιχειώδες και πρώιμο στάδιο της εφηβείας και το στάδιο της εφηβείας και της ενηλικίωσης. Οι επιστημονικές ονομασίες για αυτά τα στάδια είναι τα αισθητικοκινητικά, προ-επιχειρησιακά, συγκεκριμένα λειτουργικά και τυπικά επιχειρησιακά στάδια. Ο καθένας βασίζεται στον άλλο και οι άνθρωποι αναπτύσσουν σιγά-σιγά πιο περίπλοκες και συμβολικές διαδικασίες σκέψης καθώς μεγαλώνουν.
Υπάρχουν πολλά υποστάδια ή επίπεδα σε κάθε κύριο στάδιο στη θεωρία της γνωστικής ανάπτυξης. Για παράδειγμα, τα νεογέννητα βρέφη έχουν πολύ λίγη κατανόηση του κόσμου γύρω τους και δεν αναγνωρίζουν πολλά από τίποτα. Καθώς μαθαίνουν, τα μωρά αναγνωρίζουν τους φροντιστές, προβλέπουν ενέργειες ή γεγονότα όπως το φαγητό ή τον ύπνο και αναπτύσσουν τη μονιμότητα του αντικειμένου ή την ιδέα ότι ένα άτομο ή ένα αντικείμενο δεν παύει να υπάρχει ακόμα και όταν δεν μπορεί κανείς να το δει. Μέχρι το τέλος του σταδίου της βρεφικής ηλικίας, τα περισσότερα μωρά μπορούν να αντιστοιχίσουν λέξεις σε ορισμένα αντικείμενα προφορικά και να καταλάβουν πολλά περισσότερα όταν λέγονται από άλλους.
Η θεωρία της γνωστικής ανάπτυξης δηλώνει ότι όλοι οι άνθρωποι περνούν και από τα τέσσερα στάδια, αν και κάποιοι μπορεί να κινούνται πιο γρήγορα ή πιο αργά από άλλους. Μέχρι την ενηλικίωση, οι περισσότεροι άνθρωποι είναι ικανοί για περίπλοκες σκέψεις και συναισθήματα καθώς και για ερμηνεία συμβολισμών και ειρωνείας. Υπάρχουν ορισμένες εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα, όπως εκείνες με νοητικά μειονεκτήματα.
Αν και η θεωρία της γνωστικής ανάπτυξης δηλώνει ότι όλοι οι άνθρωποι περνούν από τα ίδια στάδια, το πόσο αποτελεσματικά συμβαίνει αυτό εξαρτάται από δύο παράγοντες. Η γενετική σύνθεση παίζει ρόλο στη συνολική νοημοσύνη και ορισμένοι πιστεύουν ότι κάθε άτομο γεννιέται με ένα προκαθορισμένο επίπεδο νοημοσύνης που πρέπει να επιτευχθεί. Το περιβάλλον του σπιτιού και το πώς κάποιος μεγαλώνει, γαλουχείται και ενθαρρύνεται παίζει επίσης ρόλο στο πόση διάνοια μπορεί να αποκτήσει κάποιος. Οι ερευνητές εξακολουθούν να συζητούν για το εάν η γενετική προδιάθεση ή το περιβάλλον είναι πιο σημαντικά όσον αφορά την ανάπτυξη, αλλά οι περισσότεροι συμφωνούν ότι η συνολική νοημοσύνη ενός ατόμου είναι γενικά ένας συνδυασμός και των δύο.