認知神經科學的研究旨在闡明認知活動的腦機制，即人類大腦如何調用其各層次上的組件，包括分子、細胞、腦組織區和全腦去實現各種認知活動。傳統神經科學的某些分支，例如神經心理學、心理生理學、生理心理學、神經生物學和行為藥理學等，吸收了認知科學的理論和神經科學的新技術，逐漸形成了認知神經心理學、認知心理生理學、認知生理心理學、認知神經生物學和計算神經科學等認知神經科學的各個分支。自八十年代後期發端以來，認知神經科學的研究在短短時間內取得了令人註目的進展，對傳統認知心理學和發展心理學的理論建構和各內容領域的研究有著巨大影響。認知發展研究自然也不例外，由於認知發展心理學和發展神經科學科學對許多***同問題感興趣，由此衍生出來的發展認知神經科學正得到越來越多人的關註，成為當前最熱門的交叉研究領域之壹。
雖然認知科學和神經科學的興起只有20多年的短暫歷史，由於其高度跨學科性與高新技術發展的密切相關，兩者又結合在壹起，形成了新的交叉領域———認知神經科學。在世紀之交，可以預見這壹領域的發展將會帶動整個科學的發展，並能順應發展教育事業的理論需求。下列研究已經形成或正在形成國際前沿。
在認知神經科學的基本理論和方法學上，都取得了不少進展，同時也存在不少問題。在理論方面，智能的本質和意識的起源是認知神經科學的基本重大理論問題。認知科學理論發展的歷程，經歷了三個不同的階段，出現了四種大的理論體系：物理符號論、聯結理論、模塊理論和生態現實理論。這四個理論分別與認知神經科學中的檢測器與功能柱理論、群編碼理論、多功能系統理論和基於環境的腦認知功能理論相對應。認知神經科學的這些理論，有些可以分別用於分析不同層次機制中，它們之間並無根本對立或排他性；但有些理論觀點則很難相容，例如，神經元理論中特化細胞與群編碼觀點就各自有自己的實驗事實依據。
在方法學上，認知神經科學包括兩大類互補的研究方法：壹類是無創性腦功能（認知）成像技術，另壹類清醒動物認知生理心理學研究方法。前壹類方法中又分為腦代謝功能成像和生理功能成像兩種；後壹類方法中包括單細胞記錄、多細胞記錄、多維（陣列）電極記錄法和其他生理心理學方法（手術法、冷卻法、藥物法等）。盡管這些方法為人類科學增添了許多光彩，但遠未滿足認知神經科學研究的要求。例如，腦認知成像技術可以為我們對認知過程的腦功能形成直觀的圖像，然而這種圖像僅可提供結構或區域性功能關系，對於細胞水平的機制顯得過分粗糙。由上述可見，作為當代心理學研究熱點的認知神經科學，是否能夠繼續閃現光輝，有待於進壹步的歷史驗證。