语法的认知表征以基于使用为基础，且由语言使用构建。语言的认知心理研究表明说话人的语言产出受一系列认知结构与过程的影响，包括类推、融合（blending）、范畴化、组块（chunking）、具身（embodiment）、固化（entrenchment）、框架（frame）、隐喻与转喻、启动（priming）、先用（preemption）和图式化（schematization）（Bergs&Hoffman, 2017）。语言与语言结构一直在不断变化中，共时的语言变异受认知因素的影响，历时的语言变化与发展亦是如此。语言共时变异所涉及的认知因素，与驱动语言历时演变的认知因素并无二异，具体包括，重新分析（reanalysis）、类推（analogy）和频率（frequency）。
1 重新分析
重新分析的概念由Langacker首次提出，其核心要义是“一个表达结构句法功能的内部变化，不会即刻改变该结构的表层形式，但常导致成分之间边界的建立、迁移或者消失”（1977：58-139）。重新分析是语法化一个重要机制。以表将来的gonna为例，Hopper&Traugott(2003:61)认为其演变的主要机制是重新分析和类推。例如Tom is going to visit Jill, 句中to已不被视为引介目的小句to visit Jill的介词成分，而被重新分析为从属于动词going：Tom is going [to visit Jill]>Tom [is going to] visit Jill (引自Bergs, 2017)。这一转变由转喻触发：要拜访某人，必须得前往某地，这是完成拜访不可或缺的一部分(Hopper&Traugott, 2003:77)。于是新的层次结构开始浮现：going [to visit Jill]变成[going to] visit Jill。Be going to被看成是一个整体，用来表征将来的行为。
围绕重新分析，也产生了不少争议。Traugott（2015）认为，“重新”两字值得商榷。假设二语学习者或儿童从未接触过某结构，对该结构的识解与分析不同于其本义，算重新分析吗？充其量只是不同的分析而已，称之为“新分析”（neoanalysis）更恰当。De Smet（2009：1729）认为重新分析在逻辑上不成立：重新分析意味着新范畴的产生源于结构歧义（structural ambiguity），即这种歧义只“存在于语言变化发生之后”。另外，Bybee(2010)指出从认知功能分析的角度看，重新分析基于一种假定——共时语境下的语法只允许一种结构分析的存在。然而，若人类认知系统允许冗余和多种分析共存，那重新分析只能视作对已有分析的补充，只是可能随着时间流逝成为唯一存活的分析。
总之，重新分析是一个语言使用者对语言深层结构的组合关系重新切割、组块、意义重塑的过程。从本质上讲，语言演变是语言学习者重新分析的过程（Van der Auwera, Olmen&Du Mon2015）。
2 类推
作为一种认知过程，类推将某个特定事物所附带的讯息转移到其他特定事物之上。语言学中，类推是指一个语法格式的表层形式的变化，不会马上带来深层结构的改变，旨在对业已形成的句法规则的推广和应用（Harris&Campbell, 1995: 97）。传统的类推变化主要指形态音系变化，尤其是范式内部形态的交替拉平或消失，或范式间的交替扩展。
2.1 形态变化
形态层面的类推主要有两类：类推拉平（analogical leveling）和类推扩展（analogical extension）。类推拉平也称范式拉平（paradigm leveling），指词位从一种曲折变化范式转变为另一种范式，通常是从非规则到规则形态。如英语强动词的过去式，除少数动词如keep/kept、go/went外，其它都经历了范式拉平，如weep/wept→weep/weeped。
Bybee（1985，2010）认为类推拉平更容易影响频率较低的语项，高频语项不受影响。其原因是，不受拉平影响的形态交替语项大多是某一范式中最基本、且出现频率更高的无标记成员。因为高频会导致语项的固化程度加深，更易作为整体被提取。
类推扩展是指某一词项受与之形似的词项的影响，采取与后者相同的形态变化。以cling/clung和fling/flung为例。自古英语以来就存在元音交替现象，而string/strung出现元音交替则是在16世纪后期，‘fling之于flung,正如string之于X’。16世纪，strike的过去式仍为stroke,到17世纪则被替换为struck。然而，strike/struck的交替有何理据呢？毕竟strike和cling, fling, string元音不同，韵尾也不一样。Bybee(1988)和Langacker(1987)认为这是基于过去/过去分词常用图式，具有相似音位特征与意义，可以根据不同情况适当调整以适应图式系统。音位参数（phonological parameters）并非绝对的，而是处于家族相似性的关系网络中。原属图式大多是软腭鼻音ng，省去鼻音的颚音k逐步被纳入图式系统，随着使用频率的增加，再扩展至以颚音g结尾的动词，比如dig/dug。