El crecimiento y el desarrollo humanos ocurren en muchos niveles, y el desarrollo cognitivo abarca los procesos que experimenta un individuo a medida que se desarrolla mental e intelectualmente. Las opiniones sobre el desarrollo cognitivo en la adolescencia pueden diferir según la región, y algunas regiones ni siquiera reconocen un período de crecimiento de transición llamado adolescencia. A los efectos de la discusión, la adolescencia se considerará el período comprendido aproximadamente entre los 12 y los 18 años de edad. Una de las áreas focales primarias en el desarrollo cognitivo en la adolescencia es el surgimiento del razonamiento abstracto: una progresión desde una etapa concreta de desarrollo a una etapa operativa formal de desarrollo. Otros caminos de desarrollo cognitivo incluyen la disminución del egocentrismo y la búsqueda de la identidad propia.
Jean Piaget propuso una de las teorías más famosas del desarrollo cognitivo. Este psicólogo infantil caracterizó cuatro etapas del desarrollo intelectual desde la niñez hasta la adolescencia. Las dos últimas etapas, operativa concreta y formal, se refieren al desarrollo cognitivo en la adolescencia. En la parte concreta de la adolescencia temprana, el niño puede pensar en términos abstractos y cuestionar ideas sobre lo que ve y experimenta, mientras que antes solo pensaba en el mundo en términos de lo que los sentidos podían experimentar directamente. Durante la etapa operativa formal, a la que los adolescentes e incluso los adultos pueden no llegar finalmente, el razonamiento abstracto y la imaginación se extienden a conceptos e ideas que no son fácilmente visibles o que no son parte del conocimiento común del individuo, como las preguntas filosóficas.
Otro componente principal del desarrollo cognitivo en la adolescencia es la evolución de cómo el adolescente se ve a sí mismo en relación con el mundo. Cuando los individuos comienzan la adolescencia, a menudo llevan consigo el egocentrismo de la niñez. En otras palabras, el adolescente es muy egocéntrico y filtra la mayoría de las interacciones e ideas a través de una lente de cómo la información lo afecta personalmente. A medida que el adolescente avanza hacia la edad adulta, podría experimentar una transformación completa en una cosmovisión que considere en gran medida el impacto de los pensamientos y acciones en los demás. La mayoría de los adolescentes experimentarán algún movimiento para alejarse del egocentrismo total, incluso si conservan gran parte de este rasgo.
El desarrollo físico, psicosocial y emocional concurrente también influirá probablemente en las etapas del desarrollo cognitivo en la adolescencia. Los cambios hormonales pueden tener un impacto en el desarrollo del cerebro, provocando arrebatos emocionales y el cuestionamiento de las ideas tradicionales, particularmente si esas ideas provienen de los padres u otras figuras de autoridad. A medida que se alejan de la influencia de los padres, muchos adolescentes recurren a sus compañeros en busca de validación, por lo que el círculo social del adolescente a menudo desempeñará un papel importante en la formación de ideas y creencias. El psicólogo Erik Erikson caracterizó la etapa de desarrollo de la adolescencia como un período inestable de identidad versus confusión de roles, donde el individuo prueba nuevas experiencias y asume diferentes actitudes en la búsqueda de una identidad adulta independiente y verdadera.