传统上说明认知发展的第二个因素是经验。皮亚杰认为经验在人的智力发展是不可缺少的。他非常重视经验，指出经验是知识的来源，是智力增长的重要条件，但是经验因素也是不充分的，不能决定心理及智慧的发展。所谓物理经验是通过一种简单的抽象过程从客体本身中引出的。例如儿童关于物体的重量、物体的颜色、物体表面的光滑程度、声音的高低、木块浮在水面、水结成冰等等经验是通过儿童的触觉、视觉、听觉等从述物体中抽出来的。这种经验最本质的特点是来源于物体本身，这些物体的性质（重量大小，声音高低）是客观存在的，即使儿童不去看、不去摸或不去作用于这些物体，这些物体性质依然存在。

      逻辑数理经验虽也来源于主体与客体的相互作用中，但这种经验不是由物体抽出，而是产生于主体客体所施的动作及协调。皮亚杰举过一个例子解释这种逻辑数理经验：他有一位数学家朋友，小时在沙滩上玩卵石，他把10个卵石排成一行，发现不论从那端开始数都是10个，然后他又把卵石排成另外的形状，如排成园形、四方形，数出来的数目仍然不变。于是他得出"和与顺序无关"的结论。皮亚杰认为，这件事对于成人来说极为平常，但对儿童来说却是一件了不起的发现。在玩卵石的时候，可以感受到卵石的重量，形状及大小等，这是物理经验。而"和与顺序无关"也是经验，但它不是由感知的直觉获得，反映的也不是卵石的物理性状，故不是物理经验。儿童是通过计数卵石的动作得到的这种经验，它是关于数和数的交换性的概念，这就是逻辑数理经验。

      物理经验和逻辑数理经验是本质上完全不同的两种经验。由物理经验可以认识物理性质，但物理性质不依赖于物理经验。物理性质无物理经验（无动作）也存在；逻辑数理经验来源于动作，而不依赖于物理性质，无动作则无逻辑经验来源于动作，而不依赖物体的物理性质，无动作则无逻辑数理经验。两种经验包含着性质不同的两种抽象过程，物理经验是一种简单的本义的抽象，只考虑物体某一性质（如重量），不考虑其它，即只把"重量"抽象出来；而逻辑数理经验是一种反省的抽象，这种抽象由于是对自身动作的抽象，这就不仅要求不考虑其它特性，还需要一个新的再建过程。

      前而介绍过，一切运算都是动作，所形成的经验都是逻辑数理经验。逻辑数理经验对于认知结构的形成有极其重要的意义，智力主要表现在具有最必要的逻辑数理经验。

      任何一个动作都可以抽出物理经验和逻辑数理经验，但人们一般容易注意获得物理经验而不容易注意获得逻辑数理经验。因而在儿童智力培养中，一方面应该注意丰富儿童的生活，提供各种的自然环境材料，使儿童获得物理经验；在另一方面，也许是更重要的，应该在上述活动环境中，指导孩子通过分析、综合、思索和探究事物之间的内在联系和规律，获得逻辑数理经验。

      但皮亚杰提出两点理由认为经验不能说明一切，也不是儿童智力发展的决定因素。（1）有些概念不能从经验中抽出，即概念不完全取决于经验。例如儿童往往先获得质量守恒概念，而后获得重量及体积守恒概念，重量和体积通过儿童对物体测量得以理解，但儿童没有通过经验获得守恒概念。皮亚杰问，在尚无重量守恒和体积守恒时，质量守恒概念从何处来？（2）经验这一概念是有歧义和含糊的。