Kognitivní věda a lingvistická teorie hrály důležitou roli v poskytování empirického výzkumu procesu psaní a sloužící kompoziční pedagogice. Jako kompoziční teorie se vedou spory o vhodnosti spojení těchto dvou myšlenkových škol do jedné teorie kompozice. Nicméně jejich empirický základ pro výzkum a vazby na teorii procesu kompozice a kognitivní vědy opravňují jejich spojení do určité míry.
Kognitivní teorie kompozice (dále jen „kognitivní teorie“) může vystopovat své kořeny v psychologii a kognitivní vědě. Příspěvky Leva Vygotského a Jeana Piageta k teoriím kognitivního vývoje a vývojové psychologie lze nalézt v rané práci spojující tyto vědy s teorií kompozice (viz Ann E. Berthoffová). Především Linda Flowerová a John Hayes publikovali v roce 1981 knihu „Teorie kognitivního procesu psaní“, která poskytla základ pro další výzkum toho, jak myšlenkové procesy ovlivňují proces psaní.
Jazykové teorie kompozice našly své kořeny v debatě o významu gramatiky v pedagogice kompozice. Učenci jako Janet Emigová, Patrick Hartwell, Martha J. Kolln, Robert Funk, Stephen Witte a Lester Faigley pokračovali v tomto myšlenkovém směru přibližně ve stejné době, kdy Flower a Hayes vyvíjeli kognitivní teorii kompozice. Tito učenci, stejně jako učenci zkoumající kognitivně orientovanou teorii kompozice, se zaměřili na výzkum poskytující vhled do procesu psaní, ale také se zavázali poskytovat pedagogické pokroky řešící nedostatky, trendy a vhledy získané z jejich lingvistického výzkumu.
Kognitivní teorie je zaměřena na získání vhledu do procesu psaní prostřednictvím myšlenkových pochodů spisovatele. Teoretici kompozice napadli problém přístupu k myšlenkám spisovatelů různými způsoby. Flowerova a Hayesova stěžejní esej „Teorie kognitivního procesu psaní“ se snažila nastínit spisovatelovo rozhodování během celého procesu psaní a to, jak tyto volby omezovaly nebo ovlivňovaly další volby v průběhu procesu. Jiný výzkum se zaměřil na zachycení kognitivních procesů spisovatelů během procesu psaní prostřednictvím psaní poznámek nebo mluvení nahlas, zatímco některé rané výzkumy Birdwella, Nancrowa a Rosse byly provedeny pomocí počítačů, které zaznamenávaly stisky kláves spisovatelů během celého procesu psaní.
Teorie lingvistické kompozice se tradičně zaměřovala na kompozici na úrovni vět a odstavců s cílem poskytnout instruktorům vhled do způsobu, jakým studenti na různých úrovních znalostí vytvářejí písmo. Stephen Witte a Lester Faigley využili detailní syntaktickou analýzu, aby předefinovali význam soudržnosti a soudržnosti při posuzování kvality písma. Paul Rodgers a Richard Braddock se zaměřili na strukturu odstavců, v samostatných studiích, aby rozptýlili běžné nesprávné úsudky o důležitosti tradiční struktury odstavců.
Aplikovaná lingvistika, konkrétně studie EFL/ESL, hrála velkou roli ve vývoji lingvistických teorií kompozice. Výzkum Liz Hamp-Lyonsové v hodnocení psaní ESL/EFL je cenný pro informování pedagogiky kompozice ESL. Paul Kei Matsuda ale ilustroval nedostatek ve výzkumu kompozice ESL a nedávné kompilace Matsudy a dalších se pokusily překlenout propast mezi výukou ESL a teorií kompozice prezentací pedagogických, teoretických a hodnotících rámců ve třídě kompozice ESL.
Jak bylo stručně zmíněno v předchozích oddílech, kognitivní a lingvistické teorie kompozice jsou silně svázány s teorií procesů. Kognitivní a lingvistické teorie byly nápomocny při poskytování respektovaného empirického výzkumu oblasti teorie kompozice, ale mají tendenci držet se dál od vytváření pedagogických návrhů. Místo toho je výzkum v těchto oblastech obvykle určen k informování teorie procesů poskytováním analýzy dat týkajících se procesu psaní a přenášením vědeckého výzkumu do této oblasti.