Utvecklingen av kritiskt tänkande sker i tre huvudsteg: för det första att ifrågasätta antaganden genom att granska och utvärdera trovärdigheten i information, för det andra att analysera argument genom att bryta ned dem i påstående, bevis och resonemang, och för det tredje att öva reflekterande tänkande genom att regelbundet bedöma sina egna tankar och identifiera potentiella fördomar.

SAT:s läs-, skriv- och matematikavsnitt kräver alla kritiskt tänkande. I läsavsnittet måste studenter analysera texter, identifiera författarens argument och utvärdera bevisens effektivitet. I skrivavsnittet förväntas studenter upptäcka fel i grammatik och syntax samt bedöma logiken och sammanhanget i texter. Att utveckla dessa färdigheter kan avsevärt förbättra prestationerna och leda till högre SAT-poäng.

Vanliga utmaningar inkluderar kognitiva bias som bekräftelsebias, där man söker information som stödjer befintliga övertygelser. Känslomässigt resonemang kan också påverka bedömningar genom att låta känslor fördunkla tänkandet. Dessutom kan tendensen att förlita sig på förenklade förklaringar för komplexa problem hindra djupare analys och nyanserad förståelse.

Lärare kan främja kritiskt tänkande genom flera strategier: använda öppna frågor som kräver multipla perspektiv istället för endast ett korrekt svar, införa debattformat där studenter forskar, utvecklar argument och försvarar ståndpunkter, samt tillämpa projektbaserat lärande med komplexa verkliga problem som kräver att studenter tillämpar kunskap i praktiska sammanhang.

Kritiskt tänkande är viktigt i vardagliga beslut som att välja högskola eller karriärväg, där man väger faktorer som värderingar, mål och konsekvenser. Inom professionella områden används det av chefer för att utveckla strategier, av medicinsk personal för diagnostik och behandlingsalternativ, samt av jurister för att analysera fall och bygga argument.