Onderzoeksstudies suggereren dat er een verband bestaat tussen het spelen van bepaalde videogames en verbeterde besluitvormingscapaciteiten en cognitieve flexibiliteit. Er is een waarneembaar verschil tussen de hersenstructuur van mensen die vaak videogames spelen en degenen die dat niet doen. Videogames verhoogt het hersenvolume in gebieden die verantwoordelijk zijn voor de fijne motoriek, de vorming van herinneringen en voor strategische planning. Videogames kunnen mogelijk een therapeutische rol spelen bij de behandeling van verschillende hersenaandoeningen en aandoeningen als gevolg van hersenletsel.
Een studie van het Max Planck Institute for Human Development en Charité University Medicine St. Hedwig-Krankenhaus heeft onthuld dat het spelen van real-time strategiespellen, zoals Super Mario 64, de grijze stof van de hersenen. Grijze stof is de hersenlaag die ook wel bekend staat als de hersenschors. De hersenschors bedekt het buitenste deel van de cerebrum en cerebellum. Aan de rechterkant is een toename van grijze stof te zien
zeepaardje, rechter prefrontale cortex en kleine hersenen van degenen die strategiegames speelden. De hippocampus is verantwoordelijk voor het vormen, organiseren en opslaan van herinneringen. Het verbindt ook emoties en zintuigen, zoals geur en geluid, met herinneringen. De prefrontale cortex bevindt zich in de hersenen frontale kwab en is betrokken bij functies zoals besluitvorming, probleemoplossing, planning, vrijwillig spier beweging en impulsbeheersing. Het cerebellum bevat honderden miljoenen neuronen voor het verwerken van gegevens. Het helpt bij het regelen van fijne bewegingscoördinatie, spierspanning, balans en evenwicht. Deze toename van grijze stof verbetert de cognitieve functie in specifieke hersenregio's.Studies tonen ook aan dat spelen zeker is computerspelletjes kan de visuele aandacht verbeteren. Het niveau van visuele aandacht van een persoon is afhankelijk van het vermogen van de hersenen om relevante visuele informatie te verwerken en irrelevante informatie te onderdrukken. In onderzoeken presteerden videogamers consistent beter dan hun niet-gamer-tegenhangers bij het uitvoeren van visuele aandachtgerelateerde taken. Het is belangrijk op te merken dat het type videospel dat wordt gespeeld een belangrijke factor is met betrekking tot verbetering van de visuele aandacht. Games zoals Halo, die snelle reacties vereisen en gedeelde aandacht voor visuele informatie, verhogen de visuele aandacht, terwijl andere soorten games dat niet doen. Bij het trainen van niet-videogamers met actievideospellen, toonden deze individuen verbetering in visuele aandacht. Er wordt aangenomen dat actiespellen toepassingen kunnen hebben in militaire training en therapeutische behandelingen voor bepaalde visuele beperkingen.
Videogames spelen is niet alleen voor kinderen en jonge volwassenen. Van videogames is gevonden dat ze de cognitieve functie bij oudere volwassenen verbeteren. Deze cognitieve verbeteringen in geheugen en aandacht waren niet alleen gunstig, maar ook blijvend. Na het trainen met een 3D-videogame die speciaal is ontworpen om de cognitieve prestaties te verbeteren, de 60 tot 85-jarige individuen in de studie presteerden beter dan 20- tot 30-jarige individuen die het spel speelden voor de eerste keer. Studies zoals deze geven aan dat het spelen van videogames een deel van de cognitieve achteruitgang die gepaard gaat met verhoogde leeftijd kan omkeren.
Hoewel sommige onderzoeken de positieve voordelen van het spelen van videogames benadrukken, wijzen andere op enkele van de mogelijke negatieve aspecten ervan. Een studie gepubliceerd in een speciale uitgave van het tijdschrift Herziening van de algemene psychologie geeft aan dat het spelen van gewelddadige videogames sommige adolescenten agressiever maakt. Afhankelijk van bepaalde persoonlijkheidskenmerken kan het spelen van gewelddadige games bij sommige tieners agressie oproepen. Tieners die gemakkelijk van streek zijn, depressief zijn, zich weinig zorgen maken over anderen, regels overtreden en handelen zonder na te denken, worden meer beïnvloed door gewelddadige games dan mensen met andere persoonlijkheidskenmerken. Persoonlijkheidsexpressie is een functie van de frontale kwab van de hersenen. Volgens Christopher J. Ferguson, een gastredacteur van dit probleem, videogames "zijn onschadelijk voor de overgrote meerderheid van kinderen, maar zijn schadelijk voor een kleine minderheid met een reeds bestaande persoonlijkheid of psychische problemen. "Tieners die zeer neurotisch, minder aangenaam en minder gewetensvol zijn, hebben een grotere neiging om negatief beïnvloed te worden door gewelddadige video spellen.
Andere studies suggereren dat agressie voor de meeste gamers niet gerelateerd is aan gewelddadige video-inhoud, maar aan gevoelens van mislukking en frustratie. Een studie in de Journal of persoonlijkheid en sociale psychologie toonde aan dat het niet onder de knie krijgen van een game leidde tot agressie bij spelers, ongeacht videocontent. De onderzoekers wezen erop dat games zoals Tetris of Candy Crush evenveel agressie kunnen oproepen als gewelddadige games zoals World of Warcraft of Grand Theft Auto.