Huomio ja kognitio liittyvät toisiinsa, ja niillä on merkittävä vaikutus toisiinsa. Yksinkertaisesti sanottuna huomio on kyky keskittyä haluttuun tietoon tai toimintaan merkittävän ajan, ja termi kognitio viittaa aivoissa tapahtuviin ajatusprosesseihin, jotka yleensä vaikuttavat oppimiseen. Kykyä ylläpitää huomiota asiaan tarvitaan, jotta oppimiseen tarvittavat ajatusprosessit tapahtuvat. Kun huomio -ongelmia esiintyy, ne voivat häiritä vakavasti kognitiota ja oppimista. Sen sijaan osallistumisen toimintaan, joka vahvistaa kykyä kiinnittää huomiota pitkään aikaan, on osoitettu parantavan kognitiota.
Huomion ja kognition välillä on suora yhteys. Huomio on kyky käsitellä tiettyjä tietoja ja säilyttää tämä keskittyminen vaaditun ajan. Se myös kyky sulkea pois kilpailevat tiedot ja ärsykkeet, jotka voivat muodostaa häiriötekijöitä. Jotta kognitiiviset ajatteluprosessit tapahtuisivat, yksilön on kyettävä kiinnittämään huomiota tiettyyn aiheeseen ja absorboimaan täysin opittu aineisto.
Kyky kiinnittää huomiota voi myös rajoittaa aivojen kykyä suorittaa kognitiivisia prosesseja, mukaan lukien tietojen muistaminen, analysoiminen tai soveltaminen uusiin tilanteisiin. Yhteys huomion ja kognition välillä on niin vahva, että kun huomio on rajallista, myös ajatteluprosessit rajoittuvat. Esimerkiksi kun yksilöllä on lyhyt tarkkaavaisuus ja hän ei pysty keskittymään materiaaliin huomattavan pitkään, se heikentää aivojen kykyä suorittaa kognitiivisia prosesseja, jotka kestävät jonkin aikaa, kuten sitoutua tietoon muisti.
Kun yksilöllä on tarkkaavaisuusongelma, esimerkiksi tarkkaavaisuushäiriö (ADD), tämä voi myös aiheuttaa kognitio -ongelmia. Huomion ja kognition välinen suhde tarkoittaa, että kun on huomio -ongelmia, myös kognitiiviset prosessit vaikuttavat. Useimmissa tapauksissa tämä merkitsee kielteistä vaikutusta oppimiseen. Näillä henkilöillä ei kuitenkaan usein ole todellisia kognitiivisia vaikeuksia, ja jos huomio -ongelma hoidetaan onnistuneesti, he voivat usein oppia ja menestyä.
Jopa yksilöillä, joilla on keskimääräinen huomion kesto, huomion ja kognition välistä suhdetta voidaan manipuloida oppimisen parantamiseksi. Usein henkilö voi parantaa keskittymiskykyä käyttämällä keskittynyttä käytäntöä ja strategioita. Monet uskovat, että osallistuminen taiteeseen liittyviin toimintoihin, kuten soittamiseen, voi vahvistaa kykyä kiinnittää huomiota, koska ne vaativat pitkiä keskittymis- ja keskittymisaikoja. Tämä ulottuu usein parantuneeseen kognitioon ja oppimiseen yleensä.