प्रयासपूर्ण प्रसंस्करण वह प्रक्रिया है जिसमें जानकारी को इस प्रकार से संसाधित किया जाता है कि उसमें ध्यान और सचेत प्रयास की आवश्यकता होती है। स्वचालित प्रसंस्करण के विपरीत, यह सामान्य गतिविधि के परिणामस्वरूप नहीं होता; इसके लिए जानबूझकर प्रयास करना पड़ता है।

किसी नई भाषा की शब्दावली सीखना, ऐतिहासिक तिथियों को याद करना या किसी जटिल प्रक्रिया में महारत हासिल करना, इन सभी में गहन परिश्रम की आवश्यकता होती है। अभ्यास, विस्तार, संगठन और स्मृति सहायक उपकरणों का उपयोग जैसी रणनीतियाँ स्मृति की स्थायित्व को बढ़ाती हैं। लगाए गए प्रयास की मात्रा—यानी सामग्री को कितनी गहराई से समझा गया है—बाद में याद रखने की क्षमता को केवल व्यतीत समय से बेहतर ढंग से दर्शाती है।

कार्यशील स्मृति की क्षमता एक बार में आवश्यक जानकारी की मात्रा को सीमित करती है। थकान, ध्यान भटकना और ध्यान का बँटना प्रयास की प्रभावशीलता को कम कर देते हैं। अभ्यास से, कुछ प्रक्रियाएँ जिनमें पहले प्रयास की आवश्यकता होती थी, स्वचालित हो जाती हैं, जिससे उन संसाधनों को बचाया जा सकता है जो नई सामग्री के लिए उपयोगी होते हैं, जिसके लिए अभी भी सचेत प्रयास की आवश्यकता होती है।

प्रयासपूर्ण प्रसंस्करण वह संज्ञानात्मक श्रम है जो अपरिचित जानकारी को ऐसे ज्ञान में परिवर्तित करता है जिसका उपयोग बाद में किया जा सकता है।