Satranç, oyuncuların yeni ve beklenmedik çözümler üretmesini teşvik ederek yaratıcılığı ve ıraksak düşünmeyi (divergent thinking) artırabilir. Bazı çalışmalar, satranç eğitiminin çocuklarda IQ skorlarında anlamlı artışlara yol açtığını göstermiştir.
Satranç, taşların hareket kurallarını ve mantıksal hesaplamayı (sol yarım küre) stratejik kalıpları ve görsel-uzamsal işlemeyi (sağ yarım küre) birleştirerek beynin her iki tarafını da aktive eder.
Satranç, oyuncuların uzun süreler boyunca yüksek seviyede dikkatlerini sürdürmesini gerektirir. Bu durum, özellikle çocuklarda odaklanma süresini uzatmaya ve akademik başarıyı desteklemeye yardımcı olabilir.
Oyunun kurallarını, stratejilerini ve daha önceki hataları hatırlama gerekliliği, sözel ve görsel-uzamsal çalışma belleğini güçlendirir. Uzman oyuncular, tahtadaki karmaşık konumları "parçalar" (gruplar) halinde tanıma yeteneğine sahiptir; bu da hafıza ve görselleştirme gibi bilişsel işlevlere dayanır.
Satranç, oyuncuları her hamlenin potansiyel sonuçlarını öngörmeye zorlayarak problem çözme yeteneğini ve eleştirel düşünceyi geliştirir. Araştırmalar, düzenli satranç oynayan grupların, oynamayanlara göre planlama becerilerinde anlamlı derecede daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymuştur.
The New England Journal of Medicine dergisinde yayımlanan etkili bir bilimsel çalışmanın bulguları, 75 yaş ve üzeri bireylerde düzenli olarak bilişsel boş zaman aktiviteleri (satranç, bulmaca, okuma gibi) gerçekleştirenlerin, bu tür aktivitelerde bulunmayanlara kıyasla Alzheimer hastalığına yakalanma riskinin %47 oranında azaldığını göstermiştir.