Para ele, os humanos passam por quatro fases de desenvolvimento de sua inteligência: sensório motor, intuitivo ou simbólico (também conhecido como pré-operatório), operações concretas ou operatório-concretas e operações formais ou lógico-formais.

Pautado no método dialético do materialismo histórico, ele criou a psicologia histórica ou sócio-histórica (como ficou conhecida), defendendo a idéia de que não só a inteligência, mais todas as funções mentais superiores (memória, percepção, atenção voluntária, etc.) teriam origem e desenvolvimento no meio histórico- cultural em que a criança vive.

Ele desenvolveu o método clinico que tinha a criança como centro de suas investigações, chegando à conclusão que a inteligência é construída por ela na relação com o objeto, superando as concepções clássicas.

No seu instituto de epistemologia genética, na Suíça, reuniu colaboradores do mundo inteiro, numa perspectiva interdisciplinar, cunhando uma das teorias mais revolucionárias para a educação que se conhece até hoje.