皮亞傑的守恆實驗是一系列設計來研究兒童認知發展的實驗，特別是兒童對物體數量、質量、重量、長度、面積和體積守恆概唸的理解。這些實驗揭示了兒童在不同發展階段對這些概唸的理解程度。
數量守恆實驗：在這個實驗中，皮亞傑將7個雞蛋與7個玻璃杯一一對應排列，詢問兒童雞蛋和杯子是否一樣多。兒童通常回答“一樣多”。然後，當杯子間的距離拉開，使排列在空間上延長時，兒童可能會認爲杯子比雞蛋多，表現出數量不守恆的現象。
質量守恆實驗：皮亞傑將一團橡皮泥先搓成圓球形，然後在兒童面前將其變形爲“香腸”，並詢問兒童圓球和香腸哪個的橡皮泥多。一部分兒童可能會認爲圓球多，因爲它看起來大，而另一部分兒童可能會認爲香腸多，因爲它長，這表現出質量不守恆。
容積守恆實驗：在這個實驗中，首先給兒童呈現兩杯等量的水（杯子的形狀相同），然後把這兩杯水倒入不同口徑的杯子中。問兒童哪一個杯子的水多或一樣多。年幼的兒童可能會僅根據水的高度來判斷水的多少，而不考慮杯子的口徑大小。而6、7歲以上的兒童通常能夠正確回答，他們會同時考慮水的高度和杯子的口徑兩個維度來確定杯子裏水的多少。
皮亞傑通過這些實驗發現，年幼兒童在物體量的表現形式改變後，往往會認爲數量發生了變化，表現出不守恆現象。他認爲兒童獲得守恆概念是由於出現了可逆的心理運算。這些實驗是皮亞傑理論中非常著名的部分，幫助我們理解兒童認知發展的階段和特點。