Forskning har vist at kognitiv atferdsterapi (CBT) kan være svært effektivt for flere angstlidelser, spesielt panikklidelse og sosial fobi. Som navnet antyder, har behandlingsformen to hovedkomponenter; kognitive og atferdsmessige. Ved sosial angst kan den kognitive komponenten hjelpe pasienten med å sette spørsmålstegn ved hvordan de kan være så sikre på at andre stadig ser på og dømmer ham eller henne. Den atferdsmessige komponenten søker å endre folks reaksjoner på angst-provoserende situasjoner. Et viktig element er gradvis eksponering, der pasienten blir konfrontert med det de frykter på en strukturert forsiktig måte. Gradvis eksponering er initielt en ubehagelig teknikk for pasienten; ideelt innebærer det eksponering mot en fryktet sosial situasjonen som er angstprovoserende, men utholdelig så lenge som mulig, to til tre ganger i uken. Ofte lages et trinnvist hierarki av fryktede situasjoner, og pasienten utsettes for hvert trinn i rekkefølge. Målet er å lære å handle annerledes og observere egne reaksjoner. Dette skal gjøres med støtte og veiledning når både terapeuten og pasienten føler at de er klare for utfordringen. Kognitiv atferdsterapi for sosial fobi omfatter også trening på angstmestring, dette kan inkludere teknikker som dyp pusting og muskelavslapningsøvelser. CBT kan også bli gjennomført i gruppe hvor det legges til rette for deling av erfaringer og en følelse av aksept fra andre i et trygt miljø.