Lứa tuổi học sinh trung học phổ thông là giai đoạn quan trọng trong việc phát triển các năng lực trí tuệ. Ở học sinh trung học phổ thông, tính chủ định được phát triển mạnh ở tất cả các qúa trình nhận thức.
Tri giác
Ở thời kỳ này con người có độ nhạy cảm cao nhất về nhìn và nghe, có sự phối hợp nhịp nhàng nhất giữa các cơ quan vận động. Tri giác có mục đích đã đạt tới mức rất cao. Quan sát trở nên có mục đích, có hệ thống và toàn diện hơn. Quá trình quan sát đã chịu sự điều khiển của hệ thống tín hiệu thứ hai nhiều hơn và không tách dời
khỏi tư duy ngôn ngữ. Các em có thể điều khiển được hoạt động của mình theo kế hoạch chung và chú ý đến tất cả mọi khâu. Tuy vậy, quan sát của các em khó có hiệu quả nếu thiếu sự chỉ đạo của giáo viên. Giáo viên cần quan tâm để hướng quan sát của các em vào một nhiệm vụ nhất định, không vội vàng kết luận khi chưa tích luỹ đầy đủ các sự kiện cần quan sát.
Trí nhớ
Ghi nhớ có chủ định giữ vai trò chủ đạo trong hoạt động trí tuệ của học sinh trung học phổ thông. Loại trí nhớ này được hoàn thiện dần trong quá trình rèn luyện có thệ thống của cá nhân: càng học tập và rèn luyện tích cực, trí nhớ càng tốt và càng dễ nhớ những kiến thức mới. Đồng thời, vai trò của ghi nhớ lôgic trừu tượng, ghi nhớ ý nghĩa ngày một tăng rõ rệt. Đặc biệt, các em đã tạo được tâm thế phân hoá trong ghi nhớ. Các em đã biết tài liệu nào cần ghi ghi nhớ một cách máy móc, tài liệu nào cần hiểu mà không cần nhớ. Song một số em còn ghi nhớ đại khái, chung chung, cũng có em còn đánh giá thấp việc ôn tập tài liệu.
Chú ý
Chú ý của học sinh trung học phổ thông cũng có những thay đổi như trí nhớ của các em. Thái độ có lựa chọn của học sinh đối với các môn học quyết định tính lựa chọn của chú ý. Khi tiếp thu tài liệu học tập, bao giờ các em cũng cố đánh giá ý nghĩa của nó, tiếp thu nó thông qua ý kiến chủ quan về ý nghĩa thực tiễn của tài liệu. Tài liệu nào được cho là quan trọng thì học sinh sẽ tích cực tiếp thu và ít chú ý đến phần tài liệu bị xem là không quan trọng. Thái độ có lựa chọn đối với các môn học cũng làm thay đổi vai trò của chú ý không chủ định. Do có hứng thú ổn định đối với môn học và lĩnh vực hoạt động nào đó nên chú ý không chủ định của các em có thể trở thành thường xuyên hơn. Bên cạnh đó, chú ý có chủ định của các em cũng được tăng lên. Các em vẫn có thể tập trung chú ý vào cả những tài liệu các em không hứng thú và hiểu được ý nghĩa quan trọng của nó.
Năng lực di chuyển và phân phối chú ý cũng được phát triển và hoàn thiện một cách rõ rệt. Các em đã có kỹ năng vừa nghe giảng, vừa ghi chép bài, vừa theo dõi câu trả lời của bạn … Có thể thấy tính có lựa chọn của chú ý và tính ổn định củ tuổi này phát triển cao hơn hẳn so với lứa tuổi khác.
Tư duy
Do cấu trúc não phức tạp và chức năng của não phát triển, do sự phát triển của các quá trình nhận thức nói chung, do ảnh hưởng của hoạt động học tập mà hoạt động tư duy của học sinh trung học phổ thông có thay đổi quan trọng về chất.
Hoạt động tư duy của các em tích cực, độc lập hơn. Các em có khả năng tư duy lý luận, tư duy trừu tượng một cách độc lập, sáng tạo trong những đối tượng quen biết đã được học ở trường hoặc chưa được học ở trường. Các em thích khái quát hoá, thích tìm hiểu những quy luật, nguyên tắc chung của các hiện tượng hàng ngày, của những tri thức phải tiếp thu.
Tư duy của các em chặt chẽ hơn, có căn cứ và nhất quán hơn. Đồng thời tính phê phán của tư duy cũng phát triển. Những đặc điểm trên tạo điều kiện cho các em thực hiện các thao tác tư duy lôgic, tư duy toán học phức tạp, phân tích nội dung cơ bản củakhái niệm trừu tượng và nắm được mối quan hệ nhân quả trong tự nhiên, xã hội …
Cấu trúc trí tuệ của các em có tính phức tạp và phân hoá rõ rệt so với lứa tuổi trước. Các kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình phân hoá các năng lực trí tuệ của các em trai
Cấu trúc trí tuệ của các em có tính phức tạp và phân hoá rõ rệt so với lứa tuổi trước. Các kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình phân hoá các năng lực trí tuệ của các em trai được bắt đầu sớm hơn, bộ lộ rõ hơn so với các em gái. Các em trai thường học giỏi các môn khoa học tự nhiên hơn các em gái, còn các em gái học tốt các môn khoa học xã hội và nhân văn, ngôn ngữ hơn các em trai. Học sinh lứa tuổi này có kỹ năng suy nghĩ độc lập và bước đầu hình thành khả năng tự học. Đây là bước phát triển hơn so với các lứa tuổi trước.
Tóm lại, sự phát triển trí tuệ của học sinh trung học phổ thông đã đạt ở mức
độ cao và đang được hoàn thiện dần trong quá trình học tập. Càng lên các lớp cuối cấp, năng lực trí tuệ ngày càng phát triển. Điều này tạo cơ hội cho khả năng tư duy độc lập, tư duy khái quát hoá, tư duy sáng tạo, chuẩn bị cho việc học lên cao, học nghề và vào đời của các em.