Sebagaimana perubahan tubuh selama masa pubertas, otak dan fungsi otak pun mengalami perubahan, dan waktu untuk perubahan intelektual berbeda-beda untuk tiap individu. Salah satu indikasi untuk hal ini adalah skor tes intelegensi yang diperoleh dalam beberapa tahun dari individu yang sama meningkat tajam dalam rentang usia 12 hingga 15 tahun. Beberapa peneliti menyebutnya ”dorongan pertumbuhan intelektual” pada usia ini (Andrich & Styles, 1994). Dalam teori perkembangan kognitif Piaget, remaja adalah tahapan transisi dari menggunakan operasional kongkrit menuju penggunan cara berfikir argumentasi operasional formal. Remaja mulai menyadari keterbatasan akal dan pikiran mereka. Mereka bergumul dengan konsep yang diperoleh dari pengalaman mereka sendiri. Inhelder & Piaget (1985) menyatakan bahwa perubahan otak pada pubertas dapat bermanfaat untuk kemajuan kognitif remaja.
Namun, mereka menegaskan bahwa pengalaman dengan masalah-masalah yang komplek, tuntutan instruksi formal, serta penggantian dan pertukaran serta kontradiksi gagasan dengan teman-teman sebaya juga berguna untuk perkembangan cara berfikir operasional formal. Remaja yang mencapai tahap ini (tidak semua bisa) telah mencapai jenjang berfikir dewasa. Perkembangan kognitif remaja lebih ditandai oleh pertumbuhan pemahaman dan kapabilitas (kemampuan) yang mantap (Eccles, Wigfield, & Byrnes, 2003).