Embora muitos peixes sejam associados a capacidades cognitivas limitadas, as arraias-manta se destacam por seus cérebros grandes e áreas desenvolvidas para comunicação, aprendizado e resolução de problemas. Estudos indicam que elas podem utilizar luzes artificiais para otimizar a busca por alimento.
Testes com espelho demonstraram comportamentos repetitivos, sugerindo sinais de autoconsciência, embora mais pesquisas sejam necessárias para a confirmação. Outros peixes, como o peixe limpador, também evidenciam habilidades cognitivas que desafiam a ideia tradicional sobre a inteligência no reino animal.