شکلات تلخ مملو از آنتی‌اکسیدان‌ها و فلاوانول‌های کاکائویی است که به حفظ سلامت سلول‌های مغزی کمک می‌کند.

همچنین حاوی فیبر برای کمک به کاهش التهاب مغز و جلوگیری از زوال‌شناختی است. مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ نشان داد که شکلات تلخ و شکلات سفید چگونه می‌توانند بر حافظه جوانان سالم تأثیر بگذارند. در مقایسه با گروهی که شکلات سفید دریافت کرده بودند، شرکت‌کنندگان که شکلات تلخ به آن‌ها داده شد، دو ساعت پس از مصرف شکلات، عملکرد‌های حافظه کلامی بهتری داشتند.