Когнітивні психологи спеціалізуються на вивченні пізнавальних можливостей мозку, а саме - як людський мозок сприймає навколишній світ і навчається, як він розпізнає, обробляє і зберігає інформацію.

Поняття «когнітивний» охоплює всі процеси, за допомогою яких змінюється входить сенсорна інформація. Це процеси тривають навіть під час відсутності зовнішньої стимуляції, коли мова йде про уяві, снах і галюцинаціях.

Дослідження, що проводяться фахівцями з когнітивної психології, націлені на виявлення патернів психічної діяльності і підвищення загальної ефективності мислення, поліпшення якості соціальних взаємодій і особистісний ріст. По суті, когнітивні психологи вивчають, як використовувати свій мозок максимально ефективно.

До кола питань, освітлюваних в роботах по когнітивної психології, входять розлади мислення, функціонування систем сприйняття, проблеми навчання, уваги, пам`яті та нейролінгвістики. Практичне використання когнітивних досліджень спрямовані на поліпшення пам`яті, підвищення точності прийняття рішень, підвищення якості освітніх програм і оптимізацію робочих процесів у багатьох галузях людської діяльності.

Когнітивні психологи працюють в області патопсихології, досліджуючи причини і способи лікування депресії, тривожності та інших захворювань, соціальної психології, вивчаючи міжособистісні взаємодії, психології розвитку і особистості. Фахівці, які отримали психотерапевтичну підготовку, допомагають пацієнтам з різними розладами ментального і емоційного характеру, а також в період реабілітації після черепно-мозкових травм.

Від поведінкової когнітивна психологія відрізняється предметом вивчення. Біхевіористи фокусують увагу на зовнішніх проявах поведінки, на тому, що можна спостерігати безпосередньо. Когнітивні психологи зацікавлені у виявленні внутрішніх психічних процесів, які призводять до спостерігається поведінки.

Від психоаналізу когнітивна психологія відрізняється методично. Психоаналіз заснований на суб`єктивних відчуттях, як пацієнта, так і терапевта. Когнітивні психологи оперують науковими методами, активно використовуючи функціонал таких областей наукового знання, як неврологія, нейрофізіологія, антропологія, лінгвістика і кібернетика.