Nuotare può fornire benefici cerebrali a livello molecolare e comportamentale, influenzando i neurotrasmettitori che influiscono sullo stato d’animo e sugli ormoni che riducono lo stress.

In uno studio svolto nel 2014 si è scoperto che l’immersione in una piscina aumenta l’afflusso di sangue al cervello; quando i partecipanti si immergevano nell’acqua fino all’altezza del cuore, il loro flusso sanguigno cerebrale era maggiore, comparato con quello dei partecipanti che non si erano immersi in acqua. 

Inoltre il nuoto:

1) Rilascia endorfine nel cervello, le quali sono utili per controllare lo stress, l’ansia e aiutano a migliorare lo stato d’animo.

2) Sollecita nuovi neuroni nell’ippocampo per una migliore memoria. Pertanto, il danno cerebrale causato dallo stress può essere invertito con il nuoto.

3) Migliora le abilità motorie (quelle che nascono direttamente dai riflessi) e quelle visive che conducono ad un miglioramento nelle capacità di apprendimento.

I movimenti bilaterali nel nuoto aiutano lo sviluppo delle fibre nervose e del corpo calloso, le quali connettono l’emisfero destro e sinistro del cervello e facilitano la comunicazione tra i due. Il nuoto, attiva simultaneamente i due emisferi cerebrali ed i quattro lobi del cervello. Questo può portare ad un aumento della cognizione e della capacità di apprendimento. Infatti i bambini che imparano a nuotare fin da piccoli, raggiungono più traguardi nello sviluppo rispetto a chi non sa nuotare.
Questi traguardi includono anche capacità come la coordinazione e le abilità visivo-motorie come tagliare fogli di carta, colorare e disegnare linee e forme.