Perhatian terhadap perkembangan kognisi sepanjang rentang kehidupan individu pertama kali dirintis oleh penelitian Jean Piaget dari Swiss dan teori yang dikembangkan oleh Lev S. Vygotsky dari Rusia. Sementara Piaget telah banyak diketahui, masih sedikit yang mengetahui tentang kehidupan dan teori Vygotsky. Perkembangan kognitif itu berkaitan dengan perubahan-perubahan yang terjadi, dan sedikit banyak membentuk pola-pola yang teratur sepanjang rentang kehidupan individu. Hal ini dapat dipelajari dari perspektif psikologi perkembangan, perkembangan neurokognitif, dan perkembangan kognitif. Salah satu teori perkembangan kognitif (Piaget) menyatakan bahwa pertumbuhan intelektual secara biologis ditentukan dan diatur oleh dua proses, yaitu: adaptasi yang mencakup penyesuaian kognitif terhadap lingkungan (asimilasi dan akomodasi), dan organisasi yang mencakup peningkatan kompleks dan representasi mental yang terintegrasi. Ciri-ciri perkembangan kognitif adalah: bersifat kuantitatif, perubahannya linier dalam suatu tahap, dan adanya perubahan kualitatif melintasi empat tahap utama, yaitu: tahap sensorimotor, pra-operasional, operasional konkret, dan operasional formal.
Teori lain mengenai perkembangan kognitif (Vygotsky) menolak determinisme biologis yang ketat dan menyatakan bahwa perkembangan didahului oleh proses belajar. Pikiran dan bahasa diyakini Vygotsky sebagai dua hal yang tidak saling tergantung, di mana pikiran terbentuk secara biologis, sementara bahasa merupakan bentukan sosial. Integrasi terjadi ketika anak menghubungkan pikiran, bahasa, dan perinstiwa-peristiwa yang terjadi di lingkungannya melalui aktivitas pemberian nama. Neurosains kognitif perkembangan didasarkan pada asumsi bahwa semua fungsi-fungsi kognitif semata-mata merupakan struktur dan proses neurologis belaka.
Otak berkembang dari sederhana menjadi kompleks sejak tahap awal kehidupan suatu individu. Hal ini menjadi pokok persoalan dalam pembahasan mengenai stimulasi lingkungan dan batasan biologis. Lateralisasi serebral ditemukan pada anak usia dini, yang mendukung sifat dasar biologis fenomena ini. Perkembangan kognitif dari perspektif pemrosesan informasi berkaitan dengan pertanyaan mengenai perubahan dalam proses-proses seperti perhatian dan memori sebagai suatu fungsi terhadap pertambahan usia. Penelitian-penelitian tentang anak kembar dewasa ini menunjukkan bahwa faktor genetik memegang peranan penting dalam menentukan kemampuan verbal dan spasial pada anak-anak.
Anak-anak usia dini dan bayi memiliki kapasitas memori, tetapi diragukan bahwa memori yang reliabel telah terbentuk, atau dapat diingat kembali, sebelum individu mencapai usia dua tahun. Pengalaman yang paling banyak diingat di kemudian hari adalah pengalaman sepanjang rentang usia 10 hingga 30 tahun. Penelitian-penelitian yang membandingkan kognisi tingkat lanjut pada anak dan orang dewasa menunjukkan bahwa anak-anak menggunakan skematik cerita yang sama dengan cara yang dilakukan orang dewasa. Sementara orang dewasa lebih mengandalkan representasi sematik, anak-anak lebih mengandalkan representasi yang berdasarkan presepsi, seperti misalnya pembayangan (imagery). Pembentukan kategori konseptual mendahului akuisisi bahasa, berdasarkan pembentukan prototipe pada bayi.
Akuisisi informasi mula-mula membutuhkan persepsi dan perhatian pada informasi yang bersangkutan. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan antara kelompok subjek yang lebih muda dan kelompok subjek yang lebih tua dalam kemampuan-kemampuan seperti perhatian selektif dan kemampuan untuk merespon tugas, meningkat seiring bertambahnya usia. Orang dewasa dan anak-anak yang lebih besar menggunakan strategi penyandian yang berbeda dengan anak-anak yang lebih kecil, dan perbedaan ini muncul pada tahap awal rangkaian pemrosesan informasi sebagai register sensorik.
