Liikunnan hyödyt aivoterveydelle ovat yksiselitteiset: liikunnan vaikutukset näkyvät sekä aivojen aineenvaihdunnassa, tehokkuudessa että myös rakenteessa. Liike vilkastaa aivoverenkiertoa, jolloin erityisesti loogisesta ajattelusta vastaavat aivoalueet aivojen etuosissa toimivat tehokkaammin ja uusia hermosolujen välisiä yhteyksiä muodostuu herkemmin.
Liikunnan on havaittu vaikuttavan esimerkiksi hippokampuksen kokoon, mikä on merkittävässä osassa ihmisen muistitoimintoja. Etenkin ikääntyvillä tämä on merkittävä havainto, sillä muistitoiminnot heikkenevät iän myötä erityisen herkästi.
Liikunta vaikuttaa myös mielialaan tehostamalla esimerkiksi endorfiinien eli mielihyvähormonien tuotantoa aivoissa, mikä vaikuttaa tunnekokemuksiin ja stressinsietoon. Fyysinen rasitus päivän aikana parantaa kaiken lisäksi unen laatua, mikä on äärimmäisen tärkeää aivojen huoltoaikaa.