يؤكد الباحثون أهمية اللعب في تطوير القدرات العقلية المعرفية لدى الأطفال، بدءاً بتنمية التفكير، التذكر، التصور، والتحليل، وصولاً لإدراك العلاقات، التنبؤ، وحل المشكلات.  يساعد اللعب الأطفال على فهم قوانين الطبيعة، التكيف مع البيئة، واكتساب استراتيجيات إبداعية في معالجة القضايا، بالإضافة لتطوير مهارات لغوية وتعبيرية.  يُبرز إسماعيل (1987) عمليات الأطفال المعرفية الواسعة أثناء اللعب، كاستطلاعهم واستكشافهم للألعاب الجديدة، وتقليدهم لأفعال الكبار، ما يُشير لنشاط عقلي معرفي واضح.  يُكسِب اللعب الأطفال معارف جديدة، كالاكتشافات السببية بين الفعل ورد الفعل،  كما يتعلمون من خلاله مفاهيم أساسية في الفيزياء والهندسة من خلال تجاربهم البسيطة.  يُشجع اللعب على البحث والاستقصاء، وطرح الأسئلة، وهو ما يؤكده فيجوتسكي الذي يرى أن اللعب يُنمي الخيال،  ويُسهم في تحقيق التفكير المجرد وضبط الذات،  مُمهّداً لعمليات عقلية داخلية.  في الختام، يُساعد اللعب الطفل على إدراك العالم الخارجي، وتنمية مهاراته المعرفية،  مُثرياً حياته العقلية بالمعارف والمعلومات،  مما يُبرز ضرورة تنظيم نشاط اللعب  لتنمية الابتكار والإبداع.