ورزش و فعالیت جسمانی اثرات مثبتی بر عملکردهای جسمی و روانی دارند. درخصوص چگونگی تاثیر ورزش بر حافظه و مکانیسم های زیربنایی آن، می توان گفت که فعالیت بدنی منجر به تولید سلولهای جدید (نوروژنزیس) می شود. عوامل دیگری که در پی فعالیت بدنی موجب بهبود حافظه می گردند، شامل افزایش سیناپس ها و توسعه انعطاف پذیری سیناپس های سلول های عصبی مغز می باشند. تغییرات ناشی از ورزش در جریان خون مغزی منطقه ای نیز یک مکانیسم احتمالی دیگر برای تغییر در شناخت از جمله حافظه عنوان شده است. ورزش باعث افزایش جریان خون مغزی در تمام نواحی مغز نمی شود؛ اما بر نواحی ویژه ای از جمله مناطقی از هیپوکامپ که در حافظه داخلی می باشند، تمرکز دارد. دانشمندان نشان داده اند که تمرینات هوازی با افزایش آمادگی قلبی- عروقی منجر به افزایش حجم خون شکنج دندانه دار شده است. همچنین ورزش با تنظیم افزایشی فاکتورهای نوروتروفیک که در ناحیه هیپوکامپ و قشر پیشانی فعال می باشد، نقش مهمی را در رشد انواع نورنها مغز، شکل پذیری سیناپسی و تقویت حافظه بازی می کند. همچنین سطوح بالای سروتونین در اثر ورزش هوازی می تواند اثرات ورزش بر حافظه را توجیه کند؛ چرا که نشان داده شده است حذف ژنتیکی آنزیم دی آمینواسید اکسیداز که مسئول تخریب و حذف سروتونین است، منجر به تقویت نوعی از یادگیری شده است. لذا ممکن است دستکاری سیستم سروتونینی بر انواع خاصی از حافظه تاثیر گذار باشد. بطورکلی ورزش هوازی می تواند عملکرد حافظه کاری را تسهیل نماید.