ערוץ זה מתייחס לכלל המרכיבים הקוגניטיביים (ההכרתיים) של המטופל, אשר כוללים מחשבה, תפיסה, פרשנות, ניתוח, השוואה, הסקת מסקנות ועוד. בטיפול אנו מתמקדים בזיהוי ושינוי דפוסי חשיבה שליליים ולא מועילים. אנו מזהים את המחשבות האוטומטיות, שגורמות למצוקה רגשית ולהתנהגות בעייתית. לאחר הזיהוי, המטופל לומד לבדוק את המחשבות הללו ולאתר עיוותי חשיבה (כמו חשיבה בשחור-לבן, הכללת-יתר או חשיבה קטסטרופלית). בהמשך, מתבצעים בדיקה ואתגור של מחשבות אלה: המטפל עוזר למטופל להחליף אותן במחשבות מציאותיות ומאוזנות יותר. 

קחו לדוגמה נערה אשר ניגשת לבחינה בבית-הספר עם המחשבה: "אם לא אקבל ציון מעל 90, לעולם לא אגיע לאוניברסיטה!". תפיסה זו, הרואה בציון שמתחת ל-90 אות לסכנה ממשית, עשויה לעורר בקלות את הפעלתה של מערכת הלחץ, אשר השפעותיה המוגזמות על הגוף בוודאי שלא יתרמו לביצוע מיטבי בבחינה. מטפל קוגניטיבי -התנהגותי יזמין את הנערה להחליף את סימן הקריאה שבסוף המחשבה השלילית – בסימן שאלה. ביחד הם ימנו טיעונים התומכים באותה מחשבה וטיעונים שאינם תומכים בה, ולבסוף ינסחו ביחד מחשבה אלטרנטיבית. זה יכול להיות משהו כמו "ציון נמוך בבחינה עלול להאריך את הדרך שלי לאוניברסיטה", או "בדרך-כלל הציונים שלי במקצוע הזה טובים, אז רוב הסיכויים הם שגם הפעם אצליח". לבסוף נבדוק האם מחשבה זו מפחיתה את מידת הלחץ שהנערה חווה. נציע לה לאתר מחשבות דומות וליישם בחיי היומיום את הכלים שלמדה בטיפול.