De symptomen van de specifieke leerstoornis (moeite met de aspecten lezen, schrijven of rekenen) komen vaak tegelijk voor. Een onregelmatig profiel van vaardigheden komt vaak voor, bijvoorbeeld een bovengemiddelde vaardigheid in tekenen, ontwerpen en andere visuospatiële vaardigheden, maar tegelijkertijd traag, moeizaam en inaccuraat lezen, moeite met begrijpend lezen en schriftelijke uitdrukkingsvaardigheden. De specifieke leerstoornis wordt gedurende de voorschoolse periode vaak, maar niet altijd, voorafgegaan door achterstanden in het concentratie- of taalvermogen of de motorische vaardigheden, die kunnen voortduren of tegelijk kunnen optreden met de specifieke leerstoornis. Mensen met een specifieke leerstoornis presteren vaak (maar niet altijd) slecht op psychologische tests van cognitieve verwerkingsprocessen. Het blijft echter onduidelijk of deze cognitieve afwijkingen de leermoeilijkheden veroorzaken, ermee samengaan of er het gevolg van zijn.
Cognitieve beperkingen die samenhangen met moeilijkheden met het leren lezen van woorden zijn goed gedocumenteerd, en er is steeds meer inzicht in de cognitieve deficiënties die samengaan met een moeizame verwerving van de rekenvaardigheid, maar de beperkingen die samengaan met andere uitingen van de specifieke leerstoornis (zoals begrijpend lezen, schriftelijke uitdrukkingsvaardigheden) zijn onvoldoende gespecificeerd.
Hoewel voor elk symptoom van de specifieke leerstoornis vooral individuele cognitieve deficiënties van belang zijn, geldt voor sommige cognitieve deficiënties dat ze bij alle verschillende typen specifieke leerstoornis aanwezig zijn (bijvoorbeeld informatieverwerking) en een rol kunnen spelen bij gelijktijdig optredende symptomen van de specifieke leerstoornis. Het feit dat de symptomen bij de specifieke leerstoornis gelijktijdig optreden en dat alle typen gemeenschappelijke cognitieve deficiënties hebben, doet vermoeden dat er een gedeeld biologisch mechanisme aan ten grondslag ligt.
Mensen met vergelijkbare gedragssymptomen of testscores blijken dus heel verschillende cognitieve deficiënties te hebben, en veel van die deficiënties in de cognitieve verwerkingsprocessen komen ook voor bij andere neurobiologische ontwikkelingsstoornissen (zoals de aandachtsdeficiëntie-/hyperactiviteitsstoornis (ADHD), de autismespectrumstoornis, de communicatiestoornissen en de coördinatieontwikkelingsstoornis).
Als groep vertonen mensen met de stoornis bepaalde veranderingen in de cognitieve verwerkingsprocessen en in de structuur en het functioneren van de hersenen. Er is op groepsniveau ook duidelijk sprake van genetische verschillen. Echter, op dit moment zijn cognitieve tests, beeldvormend onderzoek of genetische tests nog niet bruikbaar voor het vaststellen van de stoornis, en een beoordeling van deficiënties in de cognitieve verwerking is niet vereist.
