Este artículo presenta una visión en conjunto de las investigaciones sobre la base de conocimientos y los procesos cognitivos implicados en la resolución de problemas, y cómo éstos afectan el desempeño de los estudiantes cuando resuelven los problemas. En la base de conocimientos se discute el conocimiento declarativo, el procedimental, el estratégico, el situacional y el esquemático. Entre los procesos cognitivos se habla del razonamiento formal, construcción de modelos mentales, transferencia de conocimientos y metacognición. A partir de todo ello, se sugiere una serie de medidas instruccionales que pueden tener aplicación en el aula de ciencias.