Η μνήμη αποτελεί την πιο σημαντική λειτουργία κάθε διαδικασίας μάθησης. Ο άνθρωπος θυμάται τις εμπειρίες, τις εντυπώσεις, τις γνώσεις που αποκομίζει, και έτσι μπορεί και μαθαίνει κατά την πορεία της ζωής του. Σε αντίθετη περίπτωση όλα θα έμοιαζαν πάντα με εμπειρίες της στιγμής οι οποίες και δεν θα σχετίζονταν μεταξύ τους. Η διατήρηση μιας συνομιλίας, ακόμη και η περισυλλογή για τον ίδιο μας τον εαυτό και τις αντιδράσεις του απαιτεί μια αίσθηση συνέχειας την οποία η μνήμη και οι λειτουργίες της αποφέρουν με τον πιο αποτελεσματικό τρόπο.Πράγματι, η σημασία και η διαφοροποίηση της έννοιας «άνθρωπος» σχετίζεται καθοριστικά και ειδικά με τη λειτουργία της μνήμης.

Στη λειτουργία της μνήμης υπεισέρχονται ορισμένες σημαντικές διαφοροποιήσεις. Η πρώτη διαφοροποίηση αφορά τα τρία βασικά στάδια της μνημονικής λειτουργίας: την κωδικοποίηση (encoding), την αποθήκευση (storage) και την ανάκτηση (retrieval). Το στάδιο της κωδικοποίησης αφορά τη μετατροπή των πληροφοριών από το περιβάλλον σε μορφή επεξεργάσιμη από τη μνήμη, για παράδειγμα, ένα νέο όνομα. Τα δεδομένα του νέου αυτού ερεθίσματος (π.χ. ηχητικά κύματα) προσλαμβάνουν μια συγκεκριμένη μορφή αναπαράστασης και καταχωρούνται στη μνήμη. Το στάδιο της αποθήκευσης αφορά τη συγκράτηση των πληροφοριών στη μνήμη μέχρι τη στιγμή της ανάκλησής τους. Τέλος, το στάδιο της ανάκτησης αφορά τον εντοπισμό και την ανάκληση της πληροφορίας, όποτε αυτή χρειαστεί, σε μια επερχόμενη χρονική στιγμή. Η μνήμη μπορεί να «αποτύχει» σε οποιοδήποτε από αυτά τα στάδια, το αποτέλεσμα όμως παραμένει πάντα το ίδιο: η μη ικανότητα ενθύμησης μιας συγκεκριμένης πληροφορίας.

Η δεύτερη διαφοροποίηση αφορά το είδος των πληροφοριών που  απομνημονεύονται. Το μνημονικό σύστημα που χρησιμοποιείται είναι διαφορετικό για κάθε είδος πληροφοριών: γεγονότα (π.χ. πότε έγινε ο Α’ ΠΠ), συγκεκριμένες δεξιότητες (π.χ. πώς οδηγεί κανείς ποδήλατο), αριθμητικά δεδομένα (π.χ. η τετραγωνική ρίζα του 12 είναι το 144), προσωπικές εμπειρίες (π.χ. δεν συμπαθώ τον καθηγητή των μαθηματικών) κλπ.

Τέλος, η τρίτη διαφοροποίηση αφορά το διαχωρισμό της μνήμης σε βραχυπρόθεσμη (short-term memory) και μακροπρόθεσμη (long-term memory). Η μνημονική λειτουργία διαφοροποιείται όσον αφορά το χρόνο συγκράτησης και απομνημόνευσης των πληροφοριών: η βραχυπρόθεσμη μνήμη αφορά απομνημόνευση ελάχιστων μόνο δευτερολέπτων (15-30), ενώ η μακροπρόθεσμη μνήμη μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, ώρες, μέρες ή και έτη.

Βραχυπρόθεσμη μνήμη
Η καταγραφή μιας πληροφορίας στη βραχυπρόθεσμη μνήμη προϋποθέτει καταρχήν την εστίαση της προσοχής στο συγκεκριμένο ερέθισμα.Πολλά προβλήματα μνήμης αποτελούν ουσιαστικά προβλήματα έλλειψης ή απόσπασης της προσοχής. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της βραχυπρόθεσμης μνήμης αποτελεί η περιορισμένη ικανότητα κωδικοποίησης και αποθήκευσης η οποία περιορίζεται στα 7(+-2) στοιχεία. Τα στοιχεία αυτά μπορεί να είναι απλοί αριθμοί ή και πολυσύνθετες φράσεις και η καταγραφή τους λαμβάνει χώρα σε ακουστική ή οπτική μορφή.

Παρόλα αυτά, η απομνημόνευση στη βραχυπρόθεσμη μνήμη δεν είναι δεδομένη, τα στοιχεία που αποθηκεύονται μπορεί σύντομα να ξεχαστούν είτε γιατί θα αντικατασταθούν από άλλα είτε γιατί η απομνημόνευσή τους εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου. Η βελτίωση της βραχυπρόθεσμης μνήμης επιτυγχάνεται με τη διαρκή επανάληψη (rehearsal).

Μακροπρόθεσμη μνήμη
Η μακροπρόθεσμη μνήμη αφορά την απομνημόνευση πληροφοριών που αφορούν το άμεσο παρελθόν αλλά και αναμνήσεις μιας ζωής, π.χ. της παιδικής ηλικίας. Η κωδικοποίηση και η αποθήκευση στη μακροπρόθεσμη μνήμη βασίζονται κυρίως στο νόημα του υλικού που καταγράφεται και η χωρητικότητά της είναι απεριόριστη. Η μη δυνατότητα ενθύμησης αφορά κυρίως τη μη επιτυχή αποθήκευση ή ανάκτηση της πληροφορίας από τη μακροπρόθεσμη μνήμη. Γενικά η οργάνωση του υλικού προς απομνημόνευση συμβάλλει καθοριστικά στη βελτίωση της μακροπρόθεσμης μνήμης: η δημιουργία πραγματικών ή πλασματικών διασυνδέσεων στο υλικό, η κατανόηση και η εις βάθος επεξεργασία του συμβάλλουν στην καλύτερη κωδικοποίηση και ανάκτησή του.