ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
การออกกำลังกายมีผลมากต่อโครงสร้าง หน้าที่การทำงาน และการรู้คิดของสมอง
งานวิจัยในมนุษย์จำนวนมากแสดงว่า การออกกำลังกายแบบแอโรบิก (จากเบาถึงหนักที่ใช้กระบวนการสร้างพลังงานโดยออกซิเจน) โดยอย่างน้อย 30 นาทีทุกวันปรับปรุงการทำงานของสมอง โดยปรับหน้าที่การรู้คิด (cognitive function) การแสดงออกของยีน และสภาพพลาสติกทางประสาท (neuroplasticity) และพฤติกรรมที่มีผลดี
ผลที่ได้ในระยะยาวรวมทั้งการเกิดเซลล์ประสาท (neurogenesis) ที่เพิ่มขึ้น, การทำงานทางประสาทที่ดีขึ้น (เช่นในการส่งสัญญาณแบบ และ BDNF), การรับมือกับความเครียดที่ดีขึ้น, การควบคุมพฤติกรรมที่ดีขึ้น, ความจำชัดแจ้ง (declarative) ความจำปริภูมิ (spatial) ความจำใช้งาน (working) ที่ดีขึ้น, และการปรับปรุงทางโครงสร้างและหน้าที่ของโครงสร้างสมองและวิถีประสาทที่สัมพันธ์กับการควบคุมการรู้คิดและความจำ
ผลการออกกำลังกายต่อความรู้คิดอาจช่วยการเรียนหนังสือในนักเรียนนักศึกษา เพิ่มผลิตผลการทำงาน ช่วยรักษาการทำงานของสมองในคนแก่ ป้องกันหรือบำบัดความผิดปกติทางประสาทแบบต่าง ๆ และปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยทั่วไป
ความจำ
สิ่งที่เชื่อกันว่าเป็นหน้าที่หลัก ๆ ของการนอนหลับก็คือ ทำข้อมูลที่ได้เรียนรู้นั้นให้มั่นคง (consolidation) ได้ดีขึ้น
เพราะว่า งานวิจัยหลายงานได้แสดงว่า ความจำที่ดีขึ้นอยู่กับการหลับนอนที่เพียงพอในช่วงระหว่างการเรียนและการทดสอบความจำ 
นอกจากนั้นแล้ว ข้อมูลที่ได้จากงานวิจัยหลายงานที่ใช้การสร้างภาพในสมอง (neuroimaging) แสดงรูปแบบการทำงานในสมองในขณะนอนหลับที่เหมือนกับช่วงการเรียนรู้งานนั้น ๆ ในวันก่อน 
ซึ่งบอกเป็นนัยว่า ความจำใหม่ ๆ อาจเกิดการทำให้มั่นคงผ่านการเล่นซ้ำ (rehearsal)