O crescimento e o desenvolvimento humanos ocorrem em muitos níveis, e o desenvolvimento cognitivo abrange os processos que um indivíduo experimenta à medida que se desenvolve mental e intelectualmente. As opiniões sobre o desenvolvimento cognitivo na adolescência podem diferir por região, com algumas regiões nem mesmo reconhecendo um período de transição de crescimento denominado adolescência. Para efeito de discussão, a adolescência será considerada o período entre aproximadamente 12 e 18 anos de idade. Uma das principais áreas focais no desenvolvimento cognitivo na adolescência é o surgimento do raciocínio abstrato: uma progressão de um estágio concreto de desenvolvimento para um estágio operacional formal de desenvolvimento. Outros caminhos de desenvolvimento cognitivo incluem a diminuição do egocentrismo e a busca por autoidentidade.
Uma das teorias mais conhecidas do desenvolvimento cognitivo foi apresentada por Jean Piaget. Este psicólogo infantil caracterizou quatro estágios de desenvolvimento intelectual, desde a infância até a adolescência. Os dois estágios finais, concreto e operacional formal, dizem respeito ao desenvolvimento cognitivo na adolescência. Na porção concreta do início da adolescência, a criança pode pensar em termos abstratos e questionar ideias sobre o que é visto e vivenciado, enquanto antes ela apenas pensava no mundo em termos do que poderia ser vivenciado diretamente pelos sentidos. Durante o estágio operacional formal – que os adolescentes e mesmo os adultos podem eventualmente não alcançar – o raciocínio abstrato e a imaginação se estendem a conceitos e ideias que não são facilmente visíveis ou parte do conhecimento comum do indivíduo, como as questões filosóficas.
Outro componente principal do desenvolvimento cognitivo na adolescência é a evolução de como o adolescente se vê em relação ao mundo. Quando os indivíduos começam a adolescência, muitas vezes carregam consigo o egocentrismo da infância. Em outras palavras, o primeiro adolescente é altamente egocêntrico e filtra a maioria das interações e ideias através das lentes de como as informações o afetam pessoalmente. À medida que o adolescente avança para a idade adulta, ele ou ela pode passar por uma transformação completa em uma visão de mundo que considera amplamente o impacto de pensamentos e ações sobre os outros. A maioria dos adolescentes experimentará algum movimento de afastamento do egocentrismo total, mesmo que mantenham muito desse traço.
O desenvolvimento físico, psicossocial e emocional simultâneo também provavelmente influenciará os estágios de desenvolvimento cognitivo na adolescência. As mudanças hormonais podem ter um impacto no desenvolvimento do cérebro, causando explosões emocionais e o questionamento de ideias tradicionais, especialmente se essas ideias vierem de pais ou outras figuras de autoridade. À medida que se afastam da influência dos pais, muitos adolescentes recorrem a colegas para validação, de modo que o círculo social do adolescente muitas vezes desempenha um grande papel na formação de ideias e crenças. O psicólogo Erik Erikson caracterizou o estágio de desenvolvimento da adolescência como um período instável de confusão de identidade versus papéis, onde o indivíduo experimenta novas experiências e assume diferentes atitudes na busca por uma identidade adulta verdadeira e independente.