Exercício ajuda a memória e pensamento através de meios diretos e indiretos. Os benefícios do exercício vêm diretamente de sua capacidade de reduzir a resistência à insulina, reduzir a inflamação e estimular a liberação de fatores de crescimento – compostos químicos no cérebro que afetam a saúde das células cerebrais, o crescimento de novos vasos sanguíneos no cérebro e até mesmo o abundância e sobrevivência de novas células cerebrais. Indiretamente, o exercício melhora o humor e o sono, e reduz o estrese e a ansiedade. Problemas nessas áreas frequentemente causam ou contribuem para o comprometimento cognitivo.

Muitos estudos sugerem que as partes do cérebro que controlam o pensamento e a memória (o córtex pré-frontal e o córtex temporal medial) têm maior volume em pessoas que exercem versus pessoas que não o fazem. "Ainda mais emocionante é a descoberta de que engajar-se em um programa de exercício regular de intensidade moderada durante seis meses ou um ano está associada a um aumento no volume de regiões cerebrais selecionadas", diz o Dr. Scott McGinnis, neurologista da Brigham and Women's Hospital e um instrutor em neurologia na Harvard Medical School.