Le trouble dys peut être défini comme une déficience cognitive spécifique. Le terme spécifique précise que l'intelligence globale n'est pas touchée mais seulement des compétences particulières liées à des zones précises du cerveau, généralement les compétences de l'hémisphère gauche: pensée séquentielle et analytique qui permet l'apprentissage des langues, du calcul, la gestion du temps et l'apprentissage des gestes techniques (praxies).

Ces compétences sont considérées par les neurologues comme des tâches de bas niveau, c'est-à-dire des tâches automatisables que l'on pourra exécuter en arrière-fond pour être attentif à d'autres tâches qui requièrent beaucoup d'attention et de conscience qu'on appelle "tâches de haut niveau". Il est en effet impossible pour le cerveau d'être attentif à deux choses différentes à la fois.

En primaire les élèves apprennent les tâches de bas niveau: parler sa langue maternelle, lire, écrire, calculer, ainsi que les praxies: s'habiller, manipuler les objets quotidiens etc...

En secondaire, on considère que les élèves peuvent lire et écrire et calculer suffisamment vite pour être complètement attentifs à de nouveaux contenus et s'atteler à des tâches de haut niveau: comprendre des textes complexes, les analyser, formuler sa pensée et rédiger, résoudre des problèmes, écouter un cours et prendre note en même temps. Ce sont dans les tâches de haut niveau que se manifeste réellement l'intelligence.

Malheureusement les élèves dys sont incapables d'automatiser les tâches de bas niveau et seront arrêtés dans leur progression scolaire alors que leur intelligence leur permettrait de réaliser des tâches haut niveau s'il n'y avait ce handicap instrumental. C'est comme si le cerveau des DYS n'était pas équipé des mêmes outils que les autres. On dirait que les neurotypiques ont des connexions déjà toutes prêtes que l'éducation se contente d'activer, alors que le cerveau dys doit bricoler lui-mêmes ses propres connexions avec les moyens du bord. Il parvient à apprendre mais au prix d'un gros effort et les connexions restent fragiles. L'élève dys peut perdre ses complètement ses moyens en situation de stress, de fatigue etc...Le professeur croit alors qu'il n'a pas acquis les bases, qu'il n'a pas étudié etc... Son cerveau n'est pas "fiable". L'effort et la bonne volonté ne suffisent pas. Bien entendu, ces difficultés sont spécifiques, c'est-à-dire qu'il y a des domaines ou le jeune dys est doué, voire très doué, voire génial. On qualifie son quotient intellectuel d'hétérogène.

Les dysfonctionnements cognitifs sont aussi nombreux que les compétences cognitives de notre cerveau. Certaines sont rares comme l'amusie (incapacité à reconnaitre des mélodies) ou la prosopagnosie (difficulté à reconnaitre les visages), ou mal connues comme les dysgnosies (difficulté à reconnaitre certaines choses comme les formes ou les couleurs). Les troubles dys les plus connus sont ceux  en lien avec l'hémisphère gauche car ils sont les plus handicapants pour la scolarité qui a pris une importance considérable dans nos société ces derniers siècles.

On distingue les troubles dys PRIMAIRES qui apparaissent dès les premiers apprentissages: dyspraxie et dysphasie, des troubles dys SECONDAIRES, dyslexie, dysgraphie, dysorthographie, dyscalculie, qui sont souvent la conséquences des premiers ou du moins ne se manifestent qu'au cours de la scolarité.

Logiquement, les troubles primaires devraient être diagnostiqués précocément car ils se remarquent avant l'âge scolaire. Difficulté de coordination motrice et de motricité fine pour la dyspraxie, retard  de langage pour la dysphasie. Mais dans la réalité les diagnostics sont parfois posés très tard, par ignorance des signaux d'alarme (on attend le fameux déclic) ou parce que l'enfant dys réussit à compenser pendant un certain temps et donne le change.