Apesar do mito popular de que os peixes dourados têm apenas 3 segundos de memória, uma pesquisa conduzida na Plymouth University demonstrou que os peixes dourados têm uma capacidade de memória de até três meses. Esses estudos também estabeleceram que os peixes dourados são capazes de associar o tempo à alimentação.
Em um dos testes de pesquisa, uma alavanca foi colocada em um aquário cheio de peixes dourados. Cada vez que o peixe cutucava a alça, a comida era servida. Isso foi feito até que o peixe associasse a ação de cutucada à comida. Posteriormente, a alavanca foi modificada para que emitisse alimentos durante uma hora específica do dia. O peixe se adaptou rapidamente a isso e cutucou a alavanca apenas no momento em que ela dispensaria a comida. Alguns dos peixes dourados de teste até começaram a dar sinais de expectativa. Os peixes se juntariam perto da alavanca à medida que se aproximava a hora da alimentação, mas não começariam a cutucá-la até que chegasse a hora. Essa reação foi comparada a uma pessoa esperando do lado de fora de uma loja pela abertura, sabendo que é inútil puxar a porta até que a placa de "abrir" seja colocada na vitrine.
A memória do peixe dourado se estende ao reconhecimento de cores. O olho de um peixinho dourado é capaz de detectar luz vermelha, azul, verde e ultravioleta.
