Исследование мыслительных операций играет ключевую роль в психологии способностей, психологии мышления, психологии обучения. Проблема мыслительных операций напрямую связана с проблемой способностей, т. к. механизмы овладения способностями раскрываются посредством исследования операций. Овладение индивидом мыслительными операциями, выступающими как обобщенные способы решения задач, определяет развитие мышления и развитие индивида в целом. Теоретико-методологические основания исследования составляют: культурно-исторический подход к развитию высших психических функций, теория деятельности (Л. И. Божович, Л. С. Выготский, В. В. Давыдов, А. В. Запорожец, В. П. Зинченко, А. Н. Леонтьев, А. Р. Лурия, С. Л. Рубинштейн, П. Тульвисте, Д. Б. Эльконин и др.), теория системогенеза и способностей В. Д. Шадрикова. Научная новизна работы заключается в анализе понятия мыслительных операций с позиции места данного понятия в ментальном развитии человека, в постановке проблемы овладения индивидом мыслительными операциями в возрастном аспекте с учетом нелинейности и гетерохронности развития.