حافظه، بخش‌هایی از مغز که قابلیت اندوزش، نگهداری و یادآوری آموخته‌ها را دارد.
مراحل شکل‌گیری و بازیابی حافظه:
۱- رمزگردانی (Encoding):
پردازش و ادغام اطلاعات دریافتی.

۲- اندوزش و یا یادسپاری (Storage):
ثبت پایدار اطلاعات رمزگردانی شده.

۳- یادآوری و یا بازیابی (Retrieval/Recall):
فراخوانی اطلاعات اندوخته شده.

طبقه‌بندی حافظه بر اساس مدت زمان نگهداری اطلاعات:
۱- حافظۀ حسی (sensory memory):
نخستین مرحلۀ پردازش اطلاعات است. هنگامی که محرکات بیرونی توسط حواس دریافت می‌گردند.
مدت زمان نگهداری اطلاعات در این حافظه از چند میلی‌ثانیه تا چند ثانیه متغیر است. این حافظه برای هر کانال حسی وجود دارد. حافظۀ iconic برای محرکات دیداری، حافظۀ Echoic برای محرکات شنیداری و حافظۀ Haptic برای حس لامسه.
حافظۀ حسی بخشی از فرآیند ادراک می‌باشد. گنجایش حافظۀ حسی بسیار زیاد می‌باشد اما مانند حافظۀ بلندمدت نامحدود نیست.

۲- حافظۀ کوتاه‌مدت (Short-Term Memory):
با "توجه" و "دقت کردن"، اطلاعات از حافظۀ حسی به حافظۀ کوتاه‌مدت انتقال می‌یابد.
مدت زمان نگهداری اطلاعات در حافظۀ کوتاه‌مدت از چند ثانیه تا چند دقیقه متغیر می‌باشد. تغییر در اتصالات و پیوندهای نورونی به طور موقت و گذرا حافظۀ کوتاه‌مدت را پدید می‌آورد.
حافظۀ کوتاه‌مدت مانند یک دفترچۀ یادداشت موقت می‌باشد. ظرفیت حافظۀ کوتاه‌مدت که به طول یا وسعت حافظه (Memory Span) موسوم است، در افراد مختلف متفاوت می‌باشد. وسعت حافظهٔ کوتاه‌مدت معمولاً برای ارقام ۷ ماده، برای حروف ۶ ماده و برای واژه‌ها ۵ ماده می‌باشد. وسعت حافظه برای ارقام به این معنی است که فرد می‌تواند تا ۷ رقم پیاپی را پس از شنیدن به طور صحیح بازگو کند. اخیراً صاحبنظران وسعت حافظهٔ کوتاه‌مدت را در حدود ۴ ماده (واحد) اطلاعات تخمین می‌زنند. در صورت عدم مرور ذهنی و تکرار محتوای حافظۀ کوتاه‌مدت، اطلاعات محو می‌شوند.
ظرفیت حافظۀ کوتاه‌مدت را می‌توان با روش تقطیع (Chunking) افزایش داد. در این روش، اطلاعات به واحدهای کوچک تقسیم‌بندی می‌گردند. حافظهٔ کوتاه‌مدت فرّار است و برای رفع نیازهای آنی و فوری به کار می‌رود. رمزگردانی در حافظۀ کوتاه‌مدت عمدتاً شنیداری می‌باشد.

۳- حافظۀ فعال (Working Memory):
حافظۀ فعال، یک اصطلاح نو می‌باشد. دانشمندان حافظۀ فعال را جایگزین حافظۀ کوتاه‌مدت کرده‌اند چرا که حافظۀ کوتاه‌مدت نمی‌تواند یک حافظۀ منفعل باشد و دستکاری اطلاعات نیز در آن صورت می‌گیرد. از این رو ظرفیت حافظۀ کوتاه‌مدت جای خود را به ظرفیت پردازش داده است. حافظۀ فعال در واقع تلفیقی است از حافظۀ کوتاه‌مدت و عنصر توجه برای انجام تکالیف ذهنی خاص. بنابراین حافظۀ فعال یک سیستم فعال و پویایی است که برای اندوزش و دستکاری موقتی اطلاعات و به منظور انجام تکالیف شناختی پیچیده نظیر یادگیری، استدلال، ادراک و تفکر کردن به کار می‌رود.
هنگامی که اطلاعاتی را مرور ذهنی، بازیابی و یادآوری می‌کنیم در واقع آن اطلاعات از حافظۀ بلندمدت به حافظۀ فعال ما انتقال می‌یابند. همچنین حافظۀ فعال به طور فعال در ارتباط با اطلاعاتی است که می‌خواهند به حافظۀ بلندمدت منتقل گردند. در مجموع، سرحد مشخصی نمی‌توان میان حافظه‌ها و افکار تعیین کرد.
در هر فرآیندی که نیاز به استدلال دارد (خواندن، نوشتن و محاسبات ذهنی)، حافظۀ فعال درگیر می‌باشد. مثل تکرار فهرستی از ارقام که برای شما خوانده می‌شود و شما می‌بایست آن‌ها را عکس ترتیب اولیه‌شان (به طور معکوس) بازگو کنید و یا ترجمۀ همزمان و یا رانندگی.

۴- حافظه بلندمدت (Long-term Memory:
با تکرار و مرور ذهنی، اطلاعات از حافظۀ کوتاه‌مدت به حافظۀ بلندمدت انتقال می‌یابند. ظرفیت حافظۀ بلندمدت بر خلاف حافظۀ کوتاه‌مدت نامحدود است.
مدت نگهداری اطلاعات نیز از چند روز تا چند سال و حتی تا آخر عمر متغیر می‌باشد.
حافظۀ بلندمدت زمانی شکل می‌گیرد که اتصالات نورونی خاصی به طور دائمی و پایا تقویت شده باشند. ثابت گردیده پروتئین cypin با افزایش انشعابات دندریت‌ها و شکل‌گیری سیناپس‌های جدید اتصالات بین سلول‌های عصبی (نورون‌ها) را افزایش و تقویت می‌کند.

طبقه‌بندی حافظه بر اساس نوع اطلاعات در حافظۀ بلندمدت:
حافظهٔ اظهاری یا آشکار و حافظهٔ روندی یا ضمنی.
۱- حافظۀ اظهاری و یا آشکار (Declarative/Explicit):
این حافظه نیاز به یادآوری آگاهانه و هشیارانه دارد. فرآیند یادگیری در حافظۀ آشکار خودآگاه است. برای بازیابی آن به محرکات مختصر و سرنخ‌ها نیاز است و به دو زیرمجموعه تقسیم‌ می‌گردد:
حافظهٔ معنایی و حافظهٔ رویدادی.
←حافظۀ معنایی (Semantic Memory):
دانش عمومی ما از جهان پیرامون را در برمی‌گیرد. شامل واژه‌ها، ایده‌ها، مفاهیم، ساختارها و نمادهای کلامی می‌باشد.
حافظۀ معنایی یک حافظۀ مرجع می‌باشد. حافظۀ معنایی مستقل از بافتار (بستر و زمینه‌ای که هر پدیده در آن معنا می‌شود) زمان و مکان می‌باشد. حافظۀ معنایی رمزگردانی انتزاعی دانش است.

←حافظۀ رویدادی (Episodic Memory):
این حافظه، رویدادها و تجارب سریالی (زنجیره‌ای) را دربرمی‌گیرد. این حافظه به بافتار زمان و مکان وابسته است. حافظۀ رویدادی همان حافظۀ شخصی هر فرد می‌باشد مثل احساسات و هیجانات مربوط به یک زمان و مکان خاص. حافظۀ اتوبیوگرافیک نیز زیرمجموعۀ این حافظه می‌باشد که به حافظۀ یک رویداد خاص در زندگی شخصی فرد دلالت دارد مثل تاریخ یک رویداد مهم ملی، غذایی که دیشب میل کرده‌اید، نام یک همکلاسی قدیمی.
در مجموع، حافظۀ رویدادی عبارت است از به خاطر سپردن رویدادها به علاوه کل بافتار پیرامون آن.

۲- حافظۀ روندی و یا ضمنی (Procedural/Implicit):
این حافظه به یادآوری خودآگاه و هشیارانه متکی نیست. فرآیند یادگیری در حافظۀ ضمنی ناخودآگاه است. بیان گفتاری در آن درگیر نبوده و شامل مهارت‌های حرکتی می‌باشد مثل راندن دوچرخه و یا نواختن پیانو. واکنش‌های هیجانی شرطی شده نیز در این دسته جای دارند.

تقسیم‌بندی حافظه بر اساس جهت زمانی:
۱- حافظۀ گذشته‌نگر (Retrospective):
در این حافظه، موضوعی که باید یادآوری گردد مربوط به گذشته است.

۲- حافظۀ آینده‌نگر (Prospective Memory):
در این حافظه، موضوعی که باید یادآوری گردد مربوط به آینده است. در مغز، مرکز حافظه کجاست؟
مرکز منفرد و خاصی در مغز برای حافظه وجود ندارد اما لوب پیشانی مغز، هیپوکامپ و آمیگدال نقش بارزتری در فرآیند حافظه دارند.
نکته:
نقش مرور کردن، یکی حفظ اطلاعات در حافظۀ کوتاه‌مدت و دیگری انتقال اطلاعات به حافظۀ بلندمدت است.
نکته:
بازشناسی سهل‌تر از یادآوری است. بازشناسی مثل آزمون‌های تستی و چند گزینه‌ای و یادآوری مانند آزمون‌های تشریحی است و به همین خاطر است که آزمون‌های چند گزینه‌ای آسان‌تر از آزمون‌های تشریحی است.

مکانیسم اصلی حافظه چیست؟
پیوند و یا وابسته‌سازی (Association):
به برقراری پیوند معنادار مطالب (اطلاعات) جدید با دانسته‌های (اطلاعات) قبلی اطلاق می‌گردد.
در بحث فراموشی و خطاهای حافظه، خطا در هر مرحله از رمزگردانی، اندوزش و بازیابی می‌تواند منجر به فراموشی و یا کژتابی و تحریف حافظه گردد:
۱- علت فراموشی در حافظه حسی:
بی‌توجهی و بی‌دقتی.
۲- علت فراموشی در حافظۀ کوتاه‌مدت:
گنجایش محدود آن - جایگزین شدن اطلاعات - عدم مرور ذهنی - محو اثر به خاطر گذر زمان.
۳- دلایل فراموشی در حافظۀ بلندمدت:
* محو و زوال(decay):
از دست رفتن حافظه به مرور زمان. علت صرفاً گذر زمان است.
* تداخل (Interference):
از دست رفتن حافظه به علت حضور و تداخل خاطرات دیگر (به علت رقابت اطلاعات با یکدیگر):
۱- بازداری پیش‌گستر (Proactive):
خاطرات گذشته موجب از دست رفتن خاطرات جدید می‌شوند. یادگیری‌های قبلی مانع یادآوری مطالب جدید می‌شود.

۲- بازداری پس‌گستر (Retroactive):
خاطرات جدید موجب از دست رفتن خاطرات گذشته می‌شوند. یادگیری‌های جدید مانع یادآوری مطالب گذشته می‌شود.

* حواس‌پرتی (absent-mindedness):
اِشکال در ایجاد حافظۀ موثق و قابل اطمینان در همان وهلۀ نخست، در مرحلۀ رمزگردانی اطلاعات. هنگامی که ما به اندازۀ کافی توجه و دقت مبذول مواد (مطالب) نمی‌کنیم رمزگردانی ما ناکارآمد خواهد بود. در این حالت، حافظه محو نگردیده بلکه اطلاعات اصلاً در حافظهٔ بلندمدت رمزگردانی نشده‌اند.

* بازداری و یا سد شدن (Blocking):
در این حالت، خاطرات دست نخورده وجود دارند، اما دسترسی به آن‌ها ممکن نیست. شاید سرنخ‌های کافی برای سوق دادن ما به سوی اطلاعات مربوطه در اختیار نباشد و یا دیگر آیتم‌ها (مواد) را یادآوری می‌کنیم که با یادآوری خاطرۀ دلخواه تداخل می‌یابد. این همان اصطلاح "نوک زبانم هست" می‌باشد که تنها بخشی از حافظه بازیابی می‌شود و نه تمام آن.

* نسبت و یا اسناد نادرست (Misattribution):
در این حالت اطلاعات به درستی یادآوری می‌شوند اما به بافتار (زمان، مکان و شخص) غلط منسوب می‌گردند. مثلاً: خواهر شما ماجرای جالبی را برای شما تعریف می‌کند پس از چند روز شما در حضور همکار خود بخشی از آن را بازگو می‌کنید به تصور این که همکارتان آن ماجرا را برای شما تعریف کرده بوده است.

* تلقین‌پذیری (Suggestibility):
تلقینات ذهنی می‌توانند در یادآوری خاطرات تأثیرگذار باشد. نحوۀ توصیف یک تصادف می‌تواند در شهادت شاهدان عینی آن تصادف تأثیر مستقیم بگذارد. وقتی یک تصادف "مرگبار" توصیف می‌گردد، شاهدان هنگام یادآوری، صحنهٔ تصادف را اغراق‌آمیزتر از آنچه که بوده بازگو می‌کنند.

* حافظۀ گزینشی (Selective Memory):
در این حالت، افراد صرفاً جنبه‌های خوب و یا بد رویدادهای گذشته را به خاطر می‌آورند. مثلاً افراد بدبین و یا افسرده تنها رویدادهای منفی گذشته را به خاطر می‌آورند. باورها، نگرش‌ها و تعصبات در یادآوری خاطرات تأثیرگذار است.

* سرکوب و واپس‌زنی (Suppresion):
به سرکوب خاطرات ناخوشآیند اطلاق می‌گردد. فرد سعی می‌کند این خاطرات را در ضمیر ناخودآگاه خود نگه دارد.

* ضایعات مغزی، آلزایمر، شوک‌های عصبی، افسردگی و اضطراب نیز می‌توانند منجر به فراموشی شوند.
نکته:
علاقه‌مندی لازمۀ "توجه و تمرکز" و "توجه و تمرکز" لازمۀ یادگیری و یادسپاری است.
نکته:
رمزگردانی ساختاری (تأکید بر مشخصات ساختاری و فیزیکی محرکات)، رمزگردانی آوایی یا صوتی (تأکید بر صدای واژه‌ها) و رمزگردانی معنایی (تأکید بر معنی و مفهوم)، از درجات پردازش در رمزگردانی می‌باشند که در این میان رمزگردانی ساختاری، سطحی و رمزگردانی معنایی، پردازش عمیق محسوب می‌گردد.
نکته:
هنگامی که یک رشته اطلاعات و یا رویدادها در توالی یکدیگر رمزگردانی می‌گردند، گاهی اوقات احتمال یادآوری مواد ابتدایی بیشتر است که به اثر تقدم (Primacy Effect) شهرت دارد و یا احتمال یادآوری در مواد انتهایی رشته بیشتر است که اثر تاخر(Recency Effect) نامیده می‌گردد.
نکته:
یادگیری همان انتقال اطلاعات به حافظۀ بلندمدت است.