CBT ที่ทำโดยหลัก มีสมมติฐานว่า การปรับความคิดที่เป็นการปรับตัวผิด (maladaptive) จะนำไปสู่ความเปลี่ยนแปลงทางอารมณ์ (affect) และพฤติกรรม[10]แต่ก็มีการบำบัดแบบใหม่ ๆ ที่เน้นการเปลี่ยนท่าทีต่อความคิดที่ปรับตัวได้ไม่ดี มากกว่าจะเปลี่ยนตัวความคิดเอง[11]จุดมุ่งหมายของ CBT ไม่ใช่เพื่อวินิจฉัยว่าคนไข้เป็นโรคอะไร แต่เพื่อที่จะดูคนไข้โดยองค์รวมและตัดสินว่าควรจะแก้อะไร ขั้นตอนพื้นฐานในการประเมินที่นักจิตวิทยาคู่หนึ่ง (Kanfer และ Saslow)[12]รวมทั้ง[13] ได้พัฒนาคือ

1. ระบุพฤติกรรมที่สำคัญ
2. กำหนดว่าพฤติกรรมที่ว่าเกินไปหรือน้อยไป
3. ประเมินพฤติกรรมที่ว่า ว่าเกิดบ่อยแค่ไหน นานเท่าไร และรุนแรงแค่ไหน (คือ หาอัตราพื้นฐานหรือ baseline)
4. ถ้าพฤติกรรมเกินไป พยายามลดความถี่ ช่วงเวลาที่เกิด และความรุนแรงของพฤติกรรม และถ้าน้อยเกินไป พยายามเพิ่มด้านต่าง ๆ เหล่านั้น

หลังจากระบุพฤติกรรมที่จำเป็นต้องเปลี่ยน ไม่ว่าจะเกินไปหรือน้อยไป ก็จะสามารถเริ่มการบำบัดได้ นักจิตวิทยาต้องกำหนดว่า การบำบัดรักษาได้ผลหรือไม่ยกตัวอย่างเช่น "ถ้าเป้าหมายก็คือการลดพฤติกรรม พฤติกรรมก็ควรจะลดเทียบกับอัตราพื้นฐาน แต่ถ้าพฤติกรรมสำคัญยังอยู่ที่หรือเหนืออัตราพื้นฐาน การบำบัดเรียกว่าล้มเหลว"[12]ผู้บำบัด หรือว่าอาจจะเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ใช้เทคนิคของ CBT เพื่อช่วยบุคคลให้ต่อต้านรูปแบบพฤติกรรมความคิดและความเชื่อ แล้วทดแทน "ความผิดพลาดทางความคิดเช่น คิดถือเอารวม ๆ กันมากเกินไป ขยายส่วนลบ ลดส่วนบวก และทำให้เป็นเรื่องหายนะ" ด้วย "ความคิดที่สมจริงและมีประสิทธิผลมากกว่า และดังนั้น จะลดอารมณ์ความทุกข์ และพฤติกรรมทำลายตัวเอง"[10]ความผิดพลาดทางความคิดเช่นนี้เรียกว่า ความบิดเบือนทางประชาน (cognitive distortions) ซึ่งอาจจะเป็นการเลือกเชื่อ หรืออาจจะเป็นการคิดถือเอารวม ๆ กันมากเกินไป[14]เทคนิคของ CBT อาจใช้ช่วยบุคคลให้เปิดใจ มีสติ ประกอบด้วยความสำนึก ต่อความคิดบิดเบือนเช่นนั้นเพื่อที่จะลดอิทธิพลของมัน[11]คือ CBT จะช่วยบุคคลทดแทน "ทักษะ ความคิด อารมณ์ และพฤติกรรม ที่ปรับตัวไม่ดีหรือผิด ด้วยทักษะ ความคิด อารมณ์ และพฤติกรรมที่ปรับตัวได้ดี"[15]โดยต่อต้านวิธีการคิดและวิธีการตอบสนองที่เป็นนิสัยหรือพฤติกรรมของตน[16]

ยังมีความเห็นที่ไม่ลงรอยกันถึงระดับที่การเปลี่ยนความคิดมีผลใน CBT นอกเหนือไปจากการเปลี่ยนพฤติกรรม เช่น exposure therapy (การบำบัดความวิตกกังวลโดยแสดงสิ่งที่คนไข้กลัว) และการฝึกทักษะ[17]รูปแบบปัจจุบันของ CBT รวมเทคนิคที่ต่าง ๆ แต่สัมพันธ์กันเช่น exposure therapy, stress inoculation training, cognitive processing therapy, cognitive therapy, relaxation training, dialectical behavior therapy, และ acceptance and commitment therapy[18]ผู้บำบัดบางพวกโปรโหมตการบำบัดทางประชานที่ประกอบด้วยสติ คือ เน้นการสำนึกตนมากขึ้นโดยเป็นส่วนของกระบวนการรักษา[19]CBT มีขั้นตอน 6 ขั้น คือ[15][20]

1. การประเมิน (psychological assessment)
2. การเปลี่ยนความคิดที่ใช้อธิบายเหตุการณ์ (Reconceptualization)
3. การฝึกทักษะ (Skills acquisition)
4. การสร้างเสถียรภาพของทักษะ (Skills consolidation) และการฝึกประยุกต์ใช้ทักษะ (application training)
5. การประยุกต์ใช้โดยทั่วไป (generalization) และการธำรงรักษา (maintenance)
6. การประเมินหลังการบำบัดและการติดตาม

การเปลี่ยนความคิดเป็นส่วนของการบำบัดทางประชาน (หรือความคิด) ของ CBT[15]มีเกณฑ์วิธีหลายอย่างในการดำเนินการบำบัด แต่ก็มีความคล้ายคลึงกันที่สำคัญ ๆ[21]แต่ว่า การใช้ศัพท์ว่า CBT อาจจะหมายถึงการบำบัดรักษาต่าง ๆ รวมทั้ง การฝึกตนเอง (self-instructions) เช่น โดยสนใจเรื่องอื่น จินตนาภาพ การให้กำลังใจตนเอง, การฝึกการผ่อนคลาย และ/หรือโดย biofeedback (การวัดสรีรภาพโดยมีจุดประสงค์ที่จะควบคุมมัน), การพัฒนาวิธีการรับมือเหตุการณ์ต่าง ๆ ที่ปรับตัวได้ดี เช่น ลดความคิดเชิงลบหรือที่ทำลายตนเอง, การเปลี่ยนความเชื่อที่ปรับตัวไม่ดีเกี่ยวกับความเจ็บปวด, และการตั้งเป้าหมาย[15]การบำบัดบางครั้งทำโดยใช้คู่มือ โดยเป็นการบำบัดที่สั้น ทำโดยตรง และจำกัดเวลา สำหรับความผิดปกติทางจิตเฉพาะอย่าง ๆ โดยใช้เทคนิคที่เฉพาะ ๆCBT สามารถทำทั้งกับบุคคลหรือกับกลุ่ม และมักจะประยุกต์ให้ฝึกได้ด้วยตัวเองผู้รักษาและนักวิจัยบางพวกอาจจะถนัดเปลี่ยนความคิด (เช่น cognitive restructuring) ในขณะที่พวกอื่น ๆ อาจจะถนัดเปลี่ยนพฤติกรรม (เช่น exposure therapy)มีการรักษาเช่น imaginal exposure therapy ที่ต้องอาศัยรูปแบบการรักษาทั้งสอง[22][23]