Au quatrième niveau (à partir de 7 ans), l'enfant affirme d'emblée la conservation du nombre quelle que soit la nature des déformations effectuées. Les réponses correctes, sont justifiées par des arguments d'identité quantitative (« ‘c'est pareil, on n'a rien enlevé ni ajouté’ »), de réversibilité par inversion (« ‘c'est toujours pareil, on peut remettre les jetons là exactement comme ceux de l'autre rangée’ ») et par compensation des relations réciproques (« ‘la rangée ici est plus longue mais les jetons sont moins serrés ... la rangée ici est moins longue mais les jetons sont plus serrés, ça revient au même’ »).
A ce niveau, le facteur d'équivalence issu de la correspondance terme à terme, l'emporte d'emblée sur celui de différence qui résulte d'une évaluation globale des rapports perceptifs. Le schème de correspondance est devenu réversible. L'étape opératoire est atteinte : l'enfant n'a plus besoin d'une correspondance visuelle pour se représenter l'appariement initial. La conservation du nombre est alors déduite logiquement grâce à la « multiplication des relations » (la rangée est plus longue mais moins dense...). L'enfant est certain à priori de l'invariance numérique parce qu'il y a coordination des relations dimensionnelles en un seul acte.