越來越多的文獻和研究已經證實了雙語能力對兒童認知能力發展的影響。研究發現，與單語兒童相比，在一些含有相互矛盾或者誤導性信息的認知實驗中，雙語兒童展現了更高的認知發展水平。比如，模糊圖形翻轉實驗（ambiguous figure reversal）（Bialystok & Shapero，2005）、維度變化卡片分類實驗（dimensional-change card sorting）（Bialystok，1999；Bialystok & Martin，2004）、西蒙任務實驗（the Simon tasks）（Martin-Rhee & Bialystok，2008）以及錯誤信念推理實驗（false belief reasoning）（Kovacs，2009）。
在這些實驗中，被試兒童都需要控製自己的注意力，而這個過程與雙語兒童獨特的經曆相一致——即雙語兒童需要在兩個相互幹擾的語言係統間進行轉換，並且需要選擇對應的語言結構抑製來自非目標語言（non-target language）的影響（Bialystok，2009）。最近的研究結果發現，這種獨特的認知要求有助於雙語兒童中央控製執行係統（executive functioning）的發展，而中央控製執行係統在工作記憶係統中承擔的主要任務有：抑製衝動、認知彈性 （cognitive flexibility） 以及信息更新能力（Bialystok，2001，2009；Miyake et al.，2000）。
盡管雙語經曆是言語方麵的一種經曆，但是在工作記憶係統的認知彈性、信息更新能力方麵，在中央控製執行係統抑製衝動方麵，雙語經曆是否存在優勢的問題，隻有少量研究對此做出過報告（例如，Ben-Zeev，1977；Bialystok，1986，1988；Cromdal，1999；Cummins，1978；Davidson，Raschke & Pervez，2010；Gathercole，Sabastian&Soto，2002；Gathercole ，2007；Yelland et al.，1993）。需要注意的是，雖然有很多的文獻和研究比較了雙語兒童和單語兒童在語言與讀寫能力方麵的發展差異，但是它們的研究重心比較偏向於雙語兒童存在的劣勢（例如，Lipka，Siegel & Vukovic，2005；Lipka & Siegel，2005）。因此，盡管這些研究提供了大量的相關信息，但是對於早期雙語經曆如何塑造中央控製執行係統的語言習得機製，它們並沒有給出直接的回答。根據現有文獻記錄，在大部分有關雙語經曆對兒童語言發展的影響研究中，都僅測試了雙語兒童使用的兩種語言中的一種，這類測試的目的是評估兒童加工一門語言結構特征的能力。比如，通過句法判斷測試來探索句法意識的研究已經證實，兩種語言平衡發展的雙語兒童比單語兒童更能接受句法準確但語義錯誤的句子，比如說A cat barks （一隻貓在叫）（Bialystok，1986，1988；Cromdal，1999；Davidson，Raschke & Pervez，2010；Gathercole，Sabastian & Soto，2002；Gathercole，2007）。這類測試要求兒童將注意力集中在語言結構上，與兒童通常比較關注語義本身的自然傾向相反，雙語兒童能夠更好地抑製這種本能傾向，在這類測試上的表現優於單語兒童。