Le traitement actif est l'encodage de l'information qui requiert attention et effort conscient. Contrairement au traitement automatique, il ne se produit pas comme un effet secondaire d'une activité ordinaire ; il doit être mis en œuvre délibérément.

Apprendre du vocabulaire pour une nouvelle langue, mémoriser des dates historiques ou maîtriser une procédure complexe exige un effort de concentration. Des stratégies comme la répétition, l'approfondissement, l'organisation et l'utilisation de moyens mnémotechniques améliorent la mémorisation. L'effort fourni – la profondeur du traitement de l'information – est un meilleur indicateur de la capacité à se souvenir de l'information ultérieurement que le simple temps passé.

La capacité de la mémoire de travail limite la quantité d'informations pouvant être traitées simultanément. La fatigue, la distraction et la division de l'attention réduisent l'efficacité de cet effort. Avec la pratique, certains processus qui exigeaient autrefois un effort deviennent automatiques, libérant ainsi des ressources pour de nouvelles informations qui requièrent encore une attention soutenue.

Le traitement cognitif laborieux est le travail cognitif qui transforme des informations inconnues en connaissances utilisables ultérieurement.