Pertumbuhan dan perkembangan manusia terjadi pada banyak tingkatan, dan perkembangan kognitif meliputi proses-proses yang dialami individu saat ia berkembang secara mental dan intelektual. Pandangan tentang perkembangan kognitif pada masa remaja mungkin berbeda menurut wilayah, dengan beberapa wilayah bahkan tidak mengenali periode pertumbuhan transisi yang disebut masa remaja. Untuk tujuan diskusi, masa remaja akan dianggap sebagai periode antara usia sekitar 12 dan 18 tahun. Salah satu area fokus utama dalam perkembangan kognitif pada masa remaja adalah munculnya penalaran abstrak: suatu kemajuan dari tahap perkembangan konkret ke tahap perkembangan operasional formal. Jalur lain dari perkembangan kognitif termasuk berkurangnya egosentrisme dan pencarian identitas diri.
Salah satu teori perkembangan kognitif yang paling terkenal dikemukakan oleh Jean Piaget. Psikolog anak ini mencirikan empat tahap perkembangan intelektual dari masa kanak-kanak hingga remaja. Dua tahap terakhir, operasional konkret dan formal, menyangkut perkembangan kognitif pada masa remaja. Pada bagian konkret masa remaja awal, anak dapat berpikir secara abstrak dan mempertanyakan gagasan tentang apa yang dilihat dan dialami, sedangkan sebelumnya ia hanya memikirkan dunia dalam pengertian apa yang dapat dialami secara langsung oleh indera. Selama tahap operasional formal — yang pada akhirnya tidak dapat dicapai oleh remaja dan bahkan orang dewasa — penalaran dan imajinasi abstrak meluas ke konsep dan gagasan yang tidak mudah terlihat atau bagian dari pengetahuan umum individu, seperti pertanyaan filosofis.
Komponen utama lain dari perkembangan kognitif pada masa remaja adalah evolusi cara remaja memandang dirinya sendiri dalam hubungannya dengan dunia. Ketika individu mulai remaja, mereka sering membawa egosentrisme masa kanak-kanak. Dengan kata lain, remaja awal sangat egois dan menyaring sebagian besar interaksi dan ide melalui lensa bagaimana informasi mempengaruhi dirinya secara pribadi. Ketika remaja berkembang menjadi dewasa, ia dapat mengalami transformasi penuh menjadi pandangan dunia yang sebagian besar mempertimbangkan dampak pikiran dan tindakan pada orang lain. Sebagian besar remaja akan mengalami beberapa gerakan menjauh dari egosentrisme penuh, bahkan jika mereka mempertahankan sebagian besar sifat ini.
Perkembangan fisik, psikososial, dan emosional secara bersamaan juga kemungkinan akan mempengaruhi tahapan perkembangan kognitif pada masa remaja. Perubahan hormonal dapat berdampak pada perkembangan otak, menyebabkan ledakan emosi dan mempertanyakan ide-ide tradisional, terutama jika ide-ide tersebut berasal dari orang tua atau figur otoritas lainnya. Saat mereka menarik diri dari pengaruh orang tua, banyak remaja beralih ke teman sebaya untuk validasi, sehingga lingkaran sosial remaja akan sering memainkan peran besar dalam membentuk ide dan keyakinan. Psikolog Erik Erikson mencirikan tahap perkembangan remaja sebagai periode identitas yang tidak stabil vs. kebingungan peran, di mana individu mencoba pengalaman baru dan mengambil sikap yang berbeda dalam mencari identitas dewasa yang mandiri dan sejati.