Η μνήμη και η προσοχή/συγκέντρωση είναι από τις σημαντικότερες γνωστικές λειτουργίες που επηρεάζουν την σχολική επίδοση ενός μαθητή. Έχει βρεθεί πως η μνημονική ικανότητα ενός παιδιού μπορεί να προβλέψει την μαθησιακή επίδοσή του έως και τρία χρόνια αργότερα. Επίσης, έχει βρεθεί πως οι δυσλειτουργίες της μνήμης και της προσοχής είναι υπεύθυνες για την εμφάνιση της δυσαριθμησίας.

Το είδος της μνήμης που πλήττεται σε παιδιά με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες ονομάζεται «βραχυπρόθεσμη μνήμη» ή «μνήμη εργασίας». Η μνήμη εργασίας είναι το είδος της μνήμης που αφορά στην επεξεργασία και ανάκληση πληροφοριών σε σύντομο χρονικό διάστημα. Για παράδειγμα, ένα παιδί με φτωχή μνήμη εργασίας δυσκολεύεται στην προπαίδεια, στα μαθηματικά και στην ανάγνωση, καθώς είναι δραστηριότητες οι οποίες απαιτούν συνεχή επεξεργασία και ανάκληση πληροφοριών.

Όσον αφορά την προσοχή/συγκέντρωση, αυτή ορίζεται ως η ικανότητα του ατόμου να επικεντρώνεται σε ένα και μόνο ερέθισμα τη φορά, ή την ικανότητα να μπορεί να διαμοιράζει την προσοχή του ισάξια σε διάφορες δραστηριότητες. Για παράδειγμα, όταν το παιδί προσπαθεί να λύσει μια αριθμητική πράξη, χρειάζεται να είναι συγκεντρωμένο μόνο σε αυτή τη δραστηριότητα. Όταν όμως πρόκειται για ανάγνωση, το παιδί πρέπει να αποκωδικοποιήσει τα γραφήματα, να προσθέσει την ανάλογη προσωδία στο κείμενο, να σεβαστεί τα σημεία στίξης και παράλληλα να κατανοήσει αυτό που λέει το κείμενο.

Ωστόσο, τα προβλήματα μνήμης και προσοχής δεν αφορούν μόνο σε παιδιά με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες. Έχει βρεθεί πως σε άτομα με νοητική υστέρηση τα ελλείμματα στη μνήμη είναι από τα σημαντικότερα προβλήματα που αντιμετωπίζει το άτομο. Επίσης, η μνήμη και προσοχή παρουσιάζουν έκπτωση και στις διαταραχές αυτιστικού φάσματος. Τέλος, στα παιδιά με ΔΕΠ-Υ η εξάσκηση της προσοχής είναι από τα πρωτεύοντα σημεία που επιδέχονται παρέμβασης.