Liikunta vaikuttaa merkittävästi aivojen hyvinvointiin ja sitä kautta myös oppimiseen.
Liikunnan ja kognitiivisten toimintojen yhteys perustuu osaltaan aivojen aineenvaihduntaan. Fyysisen liikunnan on todettu lisäävän aivojen verenkiertoa, parantavan hapensaantia ja lisäävän välittäjäaineiden tasoa sekä hermosoluja tukevan kemikaalin (neurotrofiinin) tuotantoa.

Toisaalta liikunnalla on yhteyttä aivojen rakenteellisiin muutoksiin. Säännöllinen liikunta kasvattaa aivojen hiussuonten määrää ja synnyttää uusia hermosoluja.

Liikunta lisää myös aivosolujen yhteyksiä, tihentää hermoverkkoja ja lisää aivokudoksen tilavuutta. Yhdessä nämä tekijät lisäävät yksilön oppimispotentiaalia.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat antaneet viitteitä siitä, että hyvä fyysinen kunto ja motoriset perustaidot luovat pohjan kognitiivisten taitojen oppimiselle ja koulumenestykselle. Olennaista on koulujen liikunnallinen luonne; liikunnallinen koulu tukee oppilaiden menestymistä akateemisissa oppiaineissa (matematiikka, lukeminen, luetun ymmärtäminen)