Les trois étapes du traitement des informations de la mémoire sont l'encodage, le stockage et la récupération. Ces informations proviennent des sens et prennent de nombreuses formes différentes telles que des images, des sons et des significations.
Le cerveau encode les informations via un codage visuel, un codage acoustique et un codage sémantique. Il peut utiliser plus d'un type, comme voir un mot (codage visuel) et penser à la signification du mot (codage sémantique). La mémoire à court terme peut contenir cinq à neuf éléments, mais le cerveau peut en contenir davantage s'il combine les informations en morceaux. La mémoire à long terme ne semble pas avoir de limite. Le cerveau récupère les informations de la mémoire à court terme dans un ordre séquentiel, mais il récupère les informations de la mémoire à long terme au moyen d'associations.