在认知理论框架下分析语言的历史嬗变及其动因，以及从历史语言学视角分析语言的认知机制，这些都是历时认知语言学的重要议题。认知因素在语言的历时研究中有三个比较重要的研究领域，分别是词汇化（lexicalization）、语法化（grammaticalization）以及构式化（constructionalization），下面分别论述。
1 词汇化
词汇化一般是指经构词法（word-formation），分立的两个词汇成分变为一个词汇，包括缩合(univerbation)，聚合（fusion），习语化（idiomatization），分割（separation）等一系列过程 (Bergs 2017)。词汇化还可指将非词汇性的成分变为词汇性的成分或者由词汇性较低的成分变成词汇性较高的成分。词汇化并不一定等同于去语法化（degrammaticalization）。Langacker(1987)的图式与原型理论便可用于解释派生词和复合词构词方式。Ungerer(2007)以climber为例做了具体说明，其两个构成部分climb和-er，分别代表射体和界标图式（在某一特定空间向上移动）。此外，概念整合（conceptual integration）理论（Fauconnier &Turner 2002等）可用于解释形态整合（morphological blending）和复合词。离心/外向型复合词（exocentric compound），如pickpocket，其非组合意义（non-compositional meaning）或成型之初就已经存在，或通过隐喻或转喻等手段将原有的组合意义转化成非组合意义。
2 语法化
作为一种语言变化形态，语法化指一个语言单位其词汇意义不断弱化、语法意义不断增强，从而转变为一个语法单位的过程或结果。广义的语法化与历时性、具有方向性的发展演变无必然关联，泛指“成为语法的一部分”。我们通常提及的“语法化”概念是狭义的，意指那种跨越一定时间而且导致语法性特征增加的单向性演变。语法化本身并不是新的概念，早在1912年就由Meillet首次提出，指“赋予一个独立的词以语法特征，使之不独立”的过程。Himmelmann(2004:31)认为语法化是“一种语境扩展过程”（a process of context-expansion），“语法化的不是单个词项，而是语法化项目所在的句法组合语境，即构式”。
Traugott(2010)总结传统语法化研究主要有两大类，一是关注语法化项的“减缩”（reduction）及依附性渐增（increased dependency），亦被称为“窄化效应”，即自主性受限，对其它成分依附程度增加。Kiparsky(2009)发现日耳曼语系中弱变化动词的过去式标记，比如英语中的-ed来源于原本的独立动词dōn‘do’，该动词通常出现在主谓语之后。二是着眼于语法化过程中的各种“扩展”，包括语义-语用扩展以及句法-搭配扩展，如同构项扩展，即能与语法化项构成组合关系的成分类别的增加。Patten(2010)发现英语中的it分裂句，从最初只能接名词成分(It was the butler that killed them), 扩展到可接介词短语（It’s in December that she’s coming）,甚至从句（It’s because you cheated that you won）。
从某种程度上说，语法化研究经历了从Lehmann(1985，2015)对形态句法结构语法化的关注，到Traugott(1982)对语境、功能与语用的关照。Traugott认为语法化过程不仅是词义虚化的过程，更是通过主观化（subjectification）进而获得语用充实（pragmatically enriched）和交互主观（intersubjectivity）构式的过程。如gonna由原本表将来时的语法意义，发展出了偏语用、判断、态度的功能。
语法化变化机制有助于解释为何某具体语言语法会呈现出特定的状态。总体来看，不同语言中类似的词汇范畴会演化成类似的形态范畴，形成具有共性的“语法化路径”（Heine 1994; Bybee et al. 1994; Givon 2008）。在许多欧洲语言中，不定冠词都来源于数词“一”，如英语的a/an，德语的ein，法语的un/une，西班牙语的un/una，希腊语的ena；定冠词通常源自指示代词，如英语的that变为the；拉丁语的ille/illa变为法语的定冠词le/la和西班牙语的el/la等(Heine&Kuteva, 2002)。此外，与英语的will类似，保加利亚语、罗马利亚语、塞尔维亚--克罗地亚语、以及非洲的班图诸语言中表“想要”的动词都演变出了将来时标记（Heine &Kuteva 2002）。
不过，相对于词汇语义演变的不确定性，语法化过程更受限，演化路径具有更高的跨语言一致性，也比词义演变更有规律。Nice由开始的‘笨、蠢’到后来的‘好，宜人的’的变化路径世界上绝无仅有。而be going to由表‘移动’到‘将来’的路径则在众多语言得到验证。为什么语法化路径能呈现出高度的跨语言规律性？很大程度上是因为语法化涉及的语义变迁是由转喻和隐喻映射驱动的，而转喻和隐喻映射具有较高的跨语言文化一致性，比如‘时间即空间’（Bybee2010），这就使得类似的语言项目在不同语言中遵循着类似的语法化路径。
认知功能语言学派认为语言结构在语言使用中浮现，语法化研究的深入将研究者引向基于使用（usage-based）的语法观（Bybee2011）。语言使用如何促进语音、语义、形态句法层面的语法化进程？句法结构如何从认知表征中衍生出来？看似孤立、分散的语法特征在语法化中如何逐渐变化？下面分别从语音、语义和形态句法三个层面进行探讨。