As três etapas do processamento das informações da memória são codificação, armazenamento e recuperação. Essas informações vêm dos sentidos e assumem muitas formas diferentes, como imagens, sons e significados.
O cérebro codifica informações por meio de codificação visual, codificação acústica e codificação semântica. Pode usar mais de um tipo, como ver uma palavra (codificação visual) e pensar no significado da palavra (codificação semântica). A memória de curto prazo pode conter de cinco a nove itens, mas o cérebro pode conter mais se combinar informações em blocos. A memória de longo prazo não parece ter limite. O cérebro recupera informações da memória de curto prazo em ordem sequencial, mas recupera informações da memória de longo prazo por meio de associação.