Un ejemplo de pensamiento operacional formal sería imaginar el resultado de una acción particular que aún no se ha emprendido. El pensamiento operacional formal, en general, implica la capacidad de pensar en abstracto, la capacidad para combinar y clasificar elementos y la capacidad de usar habilidades de razonamiento de alto orden.
El pensamiento operacional formal es el tipo de actividad cognitiva que ocurre dentro de la etapa operacional formal titular, como lo expresa la teoría del desarrollo cognitivo de Piaget. Según Piaget, la etapa operativa formal comienza alrededor de los once años. Otro ejemplo de pensamiento operacional formal sería razonar a través de problemas verbales, que implican llegar a conclusiones sobre situaciones hipotéticas que involucran abstracciones de objetos físicos. Un elemento clave de la etapa operacional formal es la capacidad de hacer una inferencia. Alguien en esta etapa de desarrollo cognitivo debería poder sacar conclusiones sobre cosas que realmente no han experimentado al considerar la información que se les presenta.
Piaget utilizó una prueba llamada 'problema del tercer ojo' para determinar la transformación completa en la etapa operacional formal. Piaget les preguntó a los niños dónde ponían un ojo extra sobre su cuerpo y por qué. Los niños de alrededor de nueve años generalmente responden que el tercer ojo debe estar ubicado en la frente. Sin embargo, los niños en el rango de once años generalmente sugieren que se coloque un tercer ojo en la mano para ver alrededor de las esquinas. Esta respuesta caracteriza el pensamiento abstracto y el razonamiento que caracteriza la etapa operacional formal.