С точки зрения нейробиологии разница между сложными и лёгкими задачами заключается в различиях в процессе их выполнения и в том, как при этом работает мозг.

При выполнении одной задачи у человека активно работают оба полушария головного мозга. 5 Когда добавляется вторая задача, то мозг разделяет обязанности между ними: левое полушарие отвечает за одну задачу, а правое независимо решает другую. 5 При появлении третьей нетривиальной задачи префронтальная кора головного мозга её игнорирует. 5

Если пытаться заучить сразу много, то есть превысить ёмкость рабочей памяти, то информация в ней начнёт наслаиваться одна на другую, путаться и искажаться. 3 В долгосрочную память попадут только обрывки. 3

При выполнении сложных задач, например связанных с моральными дилеммами, активируется участок мозга, который отвечает за внутренние конфликты. 4 В то же время отмечается работа и рациональной системы принятия решений. 4

Таким образом, сложные задачи требуют более сложной работы мозга, так как для их выполнения необходимо разделение обязанностей между разными его областями, а при попытке решить несколько сложных задач одновременно возникают ограничения из-за ограниченной ёмкости рабочей памяти и особенностей структуры мозга.