Die Stufe der formalen Operationen (ab 11/12 Jahre) erfordet eine völlige Neukonstruktion des Denkens. Der Jugendlliche kann nun mit abstrakten Inhalten wie Hypothesen gedanklich umgehen, Probleme theoretisch analysieren und Fragestellungen systematisch durchdenken. Er entwickelt Theorien, die über die gegenwartige Situation hinausgehen und kann nun Schlussfolgerungen ziehen, ohne Rücksicht auf eine bestimmte Operation nehmen zu müssen. Allgemein kann man sagen, dass das Kind die höchste Form des logischen Denkens erreicht hat.