一项记忆广度的研究，即从婴儿期至老年期毕生的发展研究结果表明，初中阶段的成绩是一生中最高( 11. 04)的，超出大学阶段的水平(9.4)。
记忆发展的一个重要表现，是在记忆中可储存信息量的多少。
台湾的一位心理学家对有关青少年各项记忆研究做了概括，发现从9岁至18岁期间的被试者对各种不同材料的记忆（包括物理刺激、声音、数字与数学、语言等8项）成绩都随年龄的增长而发展，十五六岁达到最高峰，到十七八岁出现略有下降的现象。
这可以表明，少年期记忆的发展已进入全盛时期。
这一阶段思维的主要特点有两个：
与具体运算阶段不同，形式运算阶段儿童的思维能够理解用言语表述的命题的逻辑关系，并能够依据逻辑关系对命题作出正确的判断。
第二种条件是主试者手中握一红色小球，给被试者看到；
第三种条件是主试者手中握一绿色小球，让被试者看到。
在这三个条件下，主试者都分别向被试者提出两个同样的命题让被试判断。
命题I：“我手中握有一个绿色的或者不是绿色的小球。”
命题Ⅱ：“我手中握有一个绿色的和不是绿色的小球。”
其答案如下：在第一种条件下，多选择“不知道”（因为没有看见小球）；
第二种条件下多选择“不对”（因为看到的是红色球，不是绿色球）；
第三种条件下多选择“对”（因为看到的是绿色球）。很明显，他们的思维受颜色这一具体内容的束缚。
形式运算阶段的少年儿童的答案则是：不论在第一、第二还是第三种条件下，选择答案只关注命题本身所表达的逻辑关系。
凡有“或者”的命题就选“对”，凡有“和”的命题就选“不对”。
具体运算阶段的儿童的判断受事物的具体特征（小球的颜色）的束缚；
而形式运算阶段的儿童的判断关注命题语言表述的逻辑关系（“或者”与“和”）。
这说明形式运算阶段的儿童能够运用抽象逻辑思维规则的排中律进行正确判断，得出正确答案。
其思维过程是，当他面临问题情境时，首先运用“一般的理论”思考影响结果的各种可能因素，并形成假设，然后通过实验验证假设的真伪，或者运用系统的科学方法，运用演绎推理检验假设，得出结论。
皮亚杰的钟摆实验是要求儿童得出影响钟摆速率的因素。
一是摆锤的重量，
然后通过实验一一验证这4个因素各自的影响作用（每次只改变一个因素，其他因素不变），结果得出了只有绳长改变才能影响钟摆运动速率的正确结论。
抽象逻辑思维是一种假设的、形式的、反省的思维。
国内的一项大型思维发展研究（朱智贤等）的结果表明，青少年的逻辑推理能力和掌握逻辑法则的能力都随年级（初一、初三和高二）的提升而显著发展。
青少年逻辑推理能力的发展随年龄的增长而提高，初一学生开始具备了各种推理能力；
高二年级后，学生的推理能力已基本达到成熟，各种推理能力都达到了比较完善的水平。
逻辑法则的掌握主要表现在对同一律、矛盾律和排中律的认识上。
初一、初三和高二学生掌握逻辑法则的能力随年级的提升而显著提高，到高二已趋于成熟；
三个年龄组掌握不同逻辑法则的能力都存在着不平衡性，排中律的成绩低于同一律和矛盾律。