Istraživačke studije sugeriraju da postoji veza između igranja određenih videoigara i poboljšanih sposobnosti odlučivanja i kognitivne fleksibilnosti. Uočena je razlika između strukture mozga pojedinaca koji često igraju videoigre i onih koji to ne čine. Video igre zapravo povećavaju volumen mozga na područjima odgovornim za finu kontrolu motoričkih sposobnosti, formiranje sjećanja i za strateško planiranje. Video igre mogu potencijalno igrati terapijsku ulogu u liječenju različitih moždanih poremećaja i stanja koja su posljedica ozljede mozga.
Studija Instituta Max Planck za ljudski razvoj i Sveučilišta Charité University St. Hedwig-Krankenhaus je otkrio da igranje strateških igara u stvarnom vremenu, kao što je Super Mario 64, može povećati siva tvar mozga. Siva materija je sloj mozga koji je također poznat kao moždana kora. Moždani korteks pokriva vanjski dio veliki mozak i cerebelum. Otkriveno je da se povećava količina sive tvari u desnoj strani morski konj, desni prefrontalni korteks i mozak onih koji su igrali igre tipa strategije. Hipokampus je odgovoran za oblikovanje, organiziranje i pohranu sjećanja. Također povezuje emocije i osjetila, poput mirisa i zvuka, sa sjećanjima. Prefrontalni korteks nalazi se u mozgu
frontalni režanj i uključen je u funkcije koje uključuju donošenje odluka, rješavanje problema, planiranje, volontersko mišić kretanje i kontrola impulsa. U mozgu se nalaze stotine milijuna neuroni za obradu podataka. Pomaže u kontroli koordinacije finog pokreta, mišićnog tonusa, ravnoteže i ravnoteže. Ova povećanja sive tvari poboljšavaju kognitivne funkcije u određenim regijama mozga.Studije također pokazuju da je igranje određeno video igre može poboljšati vizualnu pažnju. Čovjekova razina vizualne pažnje oslanja se na sposobnost mozga da obrađuje relevantne vizualne informacije i suzbija nevažne informacije. U studijama video-igrači dosljedno nadmašuju svoje kolege koji nisu igrači kada obavljaju zadatke povezane s vizualnom pažnjom. Važno je napomenuti da je vrsta videoigara koja se igra važan čimbenik u poboljšanju vizualne pažnje. Igre poput Halo-a, koje zahtijevaju brze reakcije i podijeljenu pozornost na vizualne informacije, povećavaju vizualnu pažnju, dok druge vrste igara ne. Tijekom treninga ne-video igara s akcijskim video igrama, ti su pojedinci pokazali poboljšanje u vizualnoj pažnji. Vjeruje se da bi akcijske igre mogle imati primjenu u vojnoj obuci i terapijskim tretmanima za određena oštećenja vida.
Igranje videoigara nije samo za djecu i mlade. Otkriveno je da video igre poboljšavaju kognitivne funkcije kod starijih odraslih osoba. Ta kognitivna poboljšanja u pamćenju i pažnji nisu bila samo korisna, već su i trajna. Nakon treninga s 3-D video igrama posebno dizajniranim za poboljšanje kognitivnih performansi, 60 do 85-godišnji pojedinci u studiji pokazali su bolje rezultate od 20 do 30 godina starijih osoba koji su igrali igru za prvi put. Studije poput ove pokazuju da igranje videoigara može preokrenuti dio opadanja kognitivnog sustava povezano s povećanom dobi.
Dok neke studije ističu pozitivne prednosti igranja videoigara, druge ukazuju na neke njegove potencijalne negativne aspekte. Studija objavljena u posebnom broju časopisa Pregled opće psihologije ukazuje da igranje nasilnih videoigara čini neke adolescente agresivnijim. Ovisno o određenim osobinama ličnosti, igranje nasilnih igara može izazvati agresiju kod nekih tinejdžera. Tinejdžeri koji su lako uznemireni, depresivni, imaju malo brige za druge, krše pravila i djeluju bez razmišljanja, više su pod utjecajem nasilnih igara nego na one s drugim osobinama ličnosti. Izraz ličnosti je funkcija frontalni režanj mozga. Prema Christopheru J. Ferguson, gost urednika broja, videoigre "nisu štetne za ogromnu većinu djece, ali su štetne za malu manjinu s već postojećom osobnošću ili problemi s mentalnim zdravljem. "Tinejdžeri koji su izrazito neurotični, slabiji i manje savjesni imaju veću sklonost negativnom utjecaju nasilnog videa igre.
Druga istraživanja sugeriraju da za većinu igrača, agresija nije povezana s nasilnim video sadržajem, već osjećajima neuspjeha i frustracije. Studija u Časopis za ličnost i socijalnu psihologiju pokazao je da je neuspjeh u svladavanju igre doveo do agresije kod igrača bez obzira na video sadržaj. Istraživači su istakli da igre poput Tetris ili Candy Crush mogu izazvati toliko agresije koliko i nasilne igre poput World of Warcraft ili Grand Theft Auto.