Когнитивные психологи специализируются на изучении познавательных возможностей мозга, а именно - как человеческий мозг воспринимает окружающий мир и обучается, как он распознает, обрабатывает и сохраняет информацию.

Понятие «когнитивный» охватывает все процессы, посредством которых изменяется  входящая сенсорная информация. Это процессы продолжаются даже в отсутствие внешней стимуляции, когда речь идет о воображении, снах и галлюцинациях.

Исследования, проводимые специалистами по когнитивной психологии, нацелены на выявление паттернов психической деятельности и повышение общей эффективности мышления, улучшение качества социальных взаимодействий и личностный рост. По сути, когнитивные психологи изучают, как использовать свой мозг максимально эффективно.

В круг вопросов, освещаемых в работах по когнитивной психологии, входят расстройства мышления, функционирование систем восприятия, проблемы обучения, внимания, памяти и нейролингвистики. Практические приложения когнитивных исследований направлены на улучшение памяти, повышение точности принятия решений, повышение качества образовательных программ и оптимизацию рабочих процессов во многих отраслях человеческой деятельности.

Когнитивные психологи работают в области патопсихологии, исследуя причины и способы лечения депрессии, тревожности и других заболеваний, социальной психологии, изучая межличностные взаимодействия, психологии развития и личности. Специалисты, получившие психотерапевтическую подготовку, помогают пациентам с различными расстройствами ментального и эмоционального характера, а также в период реабилитации после черепно-мозговых травм.  

От поведенческой когнитивная психология отличается предметом изучения. Бихевиористы фокусируют внимание на внешних проявлениях поведения, на том, что можно наблюдать непосредственно. Когнитивные психологи заинтересованы в выявлении внутренних психических процессов, которые приводят к наблюдаемому поведению.

От психоанализа когнитивная психология отличается методически. Психоанализ основан на субъективных ощущениях, как пациента, так и терапевта. Когнитивные психологи оперируют научными методами, активно используя функционал таких областей научного знания, как неврология, нейрофизиология, антропология, лингвистика и кибернетика.