학령기 아동들은 대체로 구체적 조작 단계에 놓여 있다. 피아제 이론에 따르면 이러한 구체적 조작 단계에서는 보존 개념, 분류·유목화, 서열화, 전이적 추론, 탈중심화, 가역성 등이 나타난다.
전반적으로 학령기 아동들의 사고 능력은 피아제가 말하는 구체적 조작기(concrete operational stage)로서의 특징을 보인다. 조작(operation)이란 정보의 전환을 이해하는 정신능력으로, 가역적 정신 활동, 즉, 추리의 출발점으로 되돌아갈 수 있는 사고능력을 말한다(김태련·장휘숙, 1996: 182). 이를 좀 더 구체적으로 말하면, 조작이란 다양한 사고 기능을 작동시키는 것을 말하는데, 여러 가지 변수들을 고려하는 가운데 논리적이고 유연하게 생각하며 지식과 경험, 정보 등을 조직화하고 변형, 통합, 적용하면서 체계적으로 이해하고 탐구와 문제 해결 등을 수행하는 사고 활동을 가리킨다. 물론 고학년 말에 가면 형식적 사고 단계로 진입하기도 하지만 학령기 아동들은 대체로 구체적 조작 단계에 놓여 있게 된다. 피아제 이론에 따르면 이러한 구체적 조작 단계에서는 보존 개념, 분류·유목화, 서열화, 전이적 추론, 탈중심화, 가역성 등이 나타난다. 따라서 유아기의 직관적 사고에서 논리적 사고로, 중심화 현상에서 탈중심화로, 그리고 비가역적 사고에서 가역적 사고로 변해가게 되는 것이다.