20世纪最有影响的认知发育理论家是皮亚杰。皮亚杰的理论核心是发生认知论，主要研究人类认知、智力、思维、心理的发育与结构。皮亚杰关注个体对不断发生的环境经验而表现出的发育性适应力，他将适应力(adaptation)定义为儿童能够适应所处的环境而拥有自我调整的能力。儿童通过人类、物体、时间和空间等因素的关系来检验适应力。他提出儿童具有从周围环境中学习的内在动机并产生行为的能力，而不仅仅对环境做出反应。他使用认知结构(cognitive structure)或基本模式(schema)描述儿童通过他们思维所呈现的物体、时间和人际关系。他认为儿童与环境间的各种互动都能促进学习，可吸收新的知识并将它们融入现有的认知结构中，或调整现有的认知结构来适应新的环境。适应是一种新的学习，也是认知发育过程中所产生的方式。他所提出的发育阶段一直以来都将重点放在研究和分析，对于在特定课程安排下使用知识逐渐累积的描述，已成为儿童发育领域中最有用的概念。

皮亚杰认为儿童会通过模拟操作的方式把经验整体融入他们的认知模式中，他将操作(operations)定义为儿童用来整合认知模式和经验，并用来支配行动的一种认知方式。在任何时候都可以将这些应用在儿童，构成适应调整后的智力，也称为儿童的认知能力。

皮亚杰认为认知的发育是线性且具有阶段性的，即从简单到复杂，从具体到抽象，从关心自己内心到关心环境。皮亚杰提出认知功能成熟的4个阶段:感知运动阶段(sensorimotor，0～2 岁)、前运算阶段(preoperational，2～7 岁)、具体运算阶段(concrete operational，7～12岁)、形式运算阶段(formal operational，12岁以后)。他认为这样的发育顺序是认知成熟的过程，最终达到个体需要具备的价值观、目标、计划，对社会本质有足够的了解。皮亚杰在儿童认知发育领域具有划时代的影响，其理论取代了传统的发育观，具有辩证性，特别强调以往被忽视的儿童在认知活动中的主动性和能动性的作用。

了解皮亚杰的理论对于儿童作业治疗师来说非常重要，当治疗师与一位有想法的儿童进行互动时，不论采用何种治疗方法，这个儿童都会从环境中不断地学习，所以治疗师对于活动的选择和计划必须符合儿童所具有的能力和操作技巧。

皮亚杰的理论最重要的是解释认识学习，施密特(Schmidt)将这重要的概念延伸到动作学习的范畴。施密特提出动作基础模式由4部分组成:①动作的启动状态；②用来产生动作的特定参数；③对环境中动作后结果表现的了解；④进行动作时的感觉。通过反复学习，儿童从这4种特性中找出彼此关系并固化，最终学到一个新的动作。