记忆是大脑处理、存储和提取信息的复杂机制。它分为短期记忆和长期记忆，其中海马体起着关键的筛选与转换作用（记忆的流程）。
记忆的存储有两种不同的构成方式：程序性记忆和情节记忆（记忆的两种构成方式）。
记忆的机制涉及三个阶段：编码、存储、提取。这三个阶段虽然以不同的方式操作，但共同作用于将感官体验转换为有模式或意义的持久性记录。记忆的成功提取不仅依赖于信息是如何被编码的，也依赖于其如何被存储和回忆。
然而，因为记忆的「七宗罪」，使得我们的记忆往往并不持久或时有出错。
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一个被广为认可的记忆机制，即：我们在记忆的时候将许多线索（例如当时的场景、问题的背景，甚至所处的语言环境、空间位置）一并编码进了记忆，事后能否提取出这段记忆严重取决于提取线索是否丰富、以及在回忆的时候是否重现了记忆时的线索。 (View Source)
由理查德·阿特金森（Richard Atkinson）和理查德·谢弗林（Richard Shiffrin）提出记忆形成的三个阶段：
- 编码：获得资讯并加以处理和组合。
- 储存：将组合整理过的资讯做永久纪录
- 检索：将被储存的资讯取出，回应一些暗示和事件。
大脑就像一条流水线工厂按照特定流程将记忆信号分散存储大脑皮层、小脑、海马体、杏仁核等不同部位，并且在需要时根据相关联的刺激或情境来检索这些记忆片段。
当我们试图回想起记忆中的某一件事情，其实很难一开始就回忆起事件的全貌，往往是根据一些细节和线索回忆起另一条线索，进而将所有相关的线索串联起来形成记忆。(View Source)