Când învățăm o limbă străină, creierul nostru activează mai multe zone și rețele de neuroni decât atunci când ne folosim limba maternă. Aceste zone includ cortexul prefrontal, care este responsabil pentru planificarea, decizia și controlul cognitiv, și cortexul temporal, care este responsabil pentru procesarea auzului și limbajului. În plus, creierul nostru apelează la memoria a lungo termen și la memoria de lucru pentru a păstra și recupera vocabularul și gramatica noii limbi. Procesul de învățare a unei limbi străine poate îmbunătăți, de asemenea, conexiunile neuronale și poate crește flexibilitatea cognitivă.