Cele trei etape ale procesării informațiilor de memorie sunt codificarea, stocarea și recuperarea. Aceste informații provin din simțuri și iau multe forme diferite, cum ar fi imagini, sunete și semnificații.
Creierul codifică informații prin codare vizuală, codare acustică și codificare semantică. Se poate folosi mai mult de un singur tip, cum ar fi un cuvânt (codificare vizuală) și gândirea cuvântului (codificare semantică). Memoria pe termen scurt poate conține cinci până la nouă elemente, dar creierul poate ține mai mult dacă combină informațiile în bucăți. Memoria pe termen lung nu pare să aibă o limită. Creierul preia informații din memoria de scurtă durată în ordine succesivă, dar retrăge informații din memoria pe termen lung prin asociere.