A irreversibilidade é uma das características do estágio pré-operacional do behaviorista Jean Piaget em sua teoria do desenvolvimento infantil. Refere-se à incapacidade da criança, neste estágio, de compreender que as ações, quando realizadas, podem ser desfeitas para retornar ao estado original. Assim, a criança não pode usar esse entendimento para resolver problemas.
Piaget exemplificou a irreversibilidade ao usar o exemplo de dois copos de diferentes formas e tamanhos. Quando a água é despejada de um copo para o outro, pergunta-se à criança no pré-operatório se o volume de água do segundo copo é igual ao volume do copo original. A irreversibilidade é a incapacidade da criança de entender que o volume pode ser provado ser o mesmo desfazendo a ação e despejando a água de volta no copo original.
Segundo Piaget, a fase pré-operacional do desenvolvimento infantil ocorre quando a criança tem entre 2 e 7 anos. Além da irreversibilidade, as outras características principais dessa fase são o egocentrismo, que sinaliza a incapacidade de uma criança nesta fase conceber que outra pessoa olhando para um objeto tridimensional de outra perspectiva pode ter uma concepção diferente do objeto, e centralização, que define a incapacidade de uma criança de se concentrar em um detalhe de um problema sem negligenciar outro.