Stress aktiverer hypothalamus-hypofyse-adrenalaksen, som forårsaker frigjøring av glukokortikoider, en klasse av adrenal steroidhormoner. Stress aktiverer også det sympatiske nervesystemet og dermed frigjøringen av senderne adrenalin og noradrenalin. Stress har en minnemodulerende effekt hos mennesker så vel som hos dyr.
hos mennesker er hippocampus, prefrontal cortex og amygdala rik på kortisolreseptorer. Akutt og tolerabelt stress kan øke minneytelsen, mens overdreven nivåer og kronisk stress kan ha negative effekter, og dermed etterligne mønsteret hos dyr. Stress hos mennesker ser ut til å ha forskjellige effekter på de ulike stadiene av minnet (minneprosessen: koding, konsolidering og gjenfinning) og kan forsterkes av emosjonell opphisselse.
Dyr lærer å knytte hendelser i sitt miljø. Studier av effekten av manipulering av kortikosteronnivåer hos dyr har bidratt til å disentangle påvirkningen av stress på minne og læring, og indikerte at lave nivåer forbedrer romlig læring, mens høyere nivåer svekker ytelsen.