Musiikin harrastaminen on yhteydessä aivojen rakenteellisiin ja toiminnallisiin muutoksiin. Erityisesti seurantatutkimukset lapsista, jotka aloittavat instrumentin soiton, tukevat hypoteesia, että todetut aivojen muutokset ovat seurausta musiikkiharrastuksesta eivätkä esimerkiksi musiikista kiinnostuvien sisäsyntyisistä ominaisuuksista. Musiikki-instrumentin soittaja opettelee vuosien ajan kuuntelemaan tarkasti, keskittymään ja toistamaan pitkäjännitteisesti, hiomaan soittimen vaatimaa hienomotoriikkaa ja käden ja silmän yhteistyötä. Ymmärrettävästi aivojen kuuloalueet ja ‑radat ovat musiikkia harrastavilla erityisen muovautuvuuden kohteena. Musiikkia harrastavilla lapsilla ja vielä korostuneemmin aikuisilla muusikoilla aivojen kuuloalueet ovat laajentuneet ja aivojen vasteet ääniin suurentuneet ja nopeutuneet. Nämä muutokset näkyvät tarkempana, nopeampana ja tehokkaampana kuulotiedonkäsittelynä aivoissa. Muovautuvat aivoalueet eivät ole erikoistuneita vain musiikin vaan laajasti äänitiedon käsittelyyn. Suurimmillaan musiikkiharrastuksen vaikutukset kuulokykyihin ovat kuitenkin silloin, kun äänimateriaali on monimutkaista, kielellistä tai musiikillista. Lapsuudessa, kun aivojen kehitys on kesken, musiikkiharrastuksen vaikutukset aivojen muovautuvuuteen voivat olla erityisen suuria. Tarkasteltaessa aikuisia muusikoita on havaittu, että mitä varhaisemmin musiikkiharrastus on alkanut, sitä suurempia ovat todetut aivovaikutukset. On silti huomattava, että aivojen muovautuvuus säilyy aikuisuuteen ja vanhuuteen saakka, ja myös aikuisiällä aloitettu musiikkiharrastus voi muokata aivotoimintaa lyhyessä ajassa.