Cadangan kognitif adalah ide yang dikembangkan untuk menjelaskan mengapa dua orang dapat menderita jumlah kerusakan otak yang sama namun berakhir dengan tingkat fungsi otak yang berbeda. Para peneliti telah menyarankan bahwa cadangan kognitif mungkin lebih besar di otak beberapa orang daripada yang lain, memungkinkan mereka untuk mengatasi kerusakan yang disebabkan oleh gangguan seperti stroke dan penyakit Alzheimer. Meskipun para peneliti tidak yakin persis bagaimana hal itu muncul, cadangan kognitif dapat dihasilkan dari otak yang bekerja lebih efisien dari biasanya. Mekanisme alternatifnya adalah, jika diperlukan, otak beberapa orang dapat menggunakan area yang biasanya tidak digunakan.
Ketika para peneliti pertama kali menyadari bahwa otak dua orang yang berbeda dapat memiliki jumlah kerusakan neuropatologis yang sama, namun satu orang tampaknya berfungsi lebih baik daripada yang lain, sebuah teori dikembangkan mengenai sesuatu yang disebut cadangan otak. Cadangan otak menyangkut ukuran otak seseorang sebelum cedera, dan teorinya adalah bahwa semakin besar otak dan semakin banyak sel saraf yang tersedia, semakin baik seseorang dapat mengatasi kerusakan otak. Teori ini tidak memperhitungkan cara kerja otak individu dan kemampuannya untuk beradaptasi, sehingga teori cadangan kognitif dikembangkan.
Hipotesis cadangan kognitif menunjukkan bahwa otak beberapa orang mampu memecahkan masalah dan memproses informasi lebih efisien daripada yang lain. Juga, beberapa mungkin dapat menggunakan bagian otak alternatif, yang biasanya tidak digunakan oleh kebanyakan orang, untuk melakukan tugas-tugas tertentu. Salah satu atau kedua faktor ini dapat memberi orang kapasitas cadangan di otak, yang berperan ketika bagian otak hilang karena cedera atau penyakit.
Ini bisa menjelaskan mengapa, setelah kematian, orang-orang tertentu ditemukan memiliki perubahan otak yang terkait dengan Alzheimer lanjut, namun mereka tidak pernah menunjukkan gejala penyakit itu saat mereka masih hidup. Para peneliti berpikir bahwa Alzheimer dapat muncul kemudian pada orang-orang dengan cadangan kognitif yang besar, meskipun otak mereka mungkin menunjukkan kerusakan yang sama seperti orang-orang dengan cadangan yang lebih rendah, yang penyakitnya menjadi jelas lebih awal. Karena orang dengan cadangan kognitif yang besar mungkin dapat mengatasi perubahan Alzheimer yang relatif lanjut sebelum kehilangan fungsi otak, ini dapat berarti bahwa, ketika penyakit ini akhirnya didiagnosis, mereka dapat dengan cepat menurun.
Memiliki cadangan kognitif yang besar dikaitkan dengan faktor-faktor tertentu seperti memiliki IQ tinggi dan mengambil bagian dalam sejumlah besar minat dan kegiatan. Diperkirakan bahwa penelitian kognitif dapat berubah sepanjang hidup, seiring dengan perubahan gaya hidup seseorang. Mereka yang terus melakukan aktivitas baru dan mengikuti pengejaran intelektual akan cenderung mempertahankan cadangan yang tinggi, sementara mereka yang berhenti menggunakan otak mereka mungkin menemukan cadangan mereka berkurang.