Ikonická paměť je krátkodobá senzorická úložiště vizuálních informací. Vizuální scéna zanechává slábnoucí stopu, která trvá zlomek sekundy poté, co podnět zmizí.

George Sperlingovy experimenty s částečnými záznamy ukázaly, že kapacita tohoto úložiště je větší, než co jsou lidé schopni nahlásit. Když se krátce objevila mřížka písmen, účastníci dokázali nahlásit pouze několik z nich; když však dostali okamžitý pokyn k nahlášení jednoho řádku, dokázali nahlásit většinu písmen v tomto řádku. Podnět musel dorazit během několika set milisekund; poté ikona zmizela. Zjištění ukázalo, že bohatá vizuální reprezentace existuje krátce a poté se rozpadá, pokud pozornost nepřesune vybrané položky do trvalejšího úložiště.

Ikonická paměť umožňuje vizuálnímu systému integrovat informace napříč pohyby očí a vnímat svět jako spojitý, nikoli jako sérii samostatných momentek. Její trvání je mnohem kratší než u echoické paměti, což odpovídá různým časovým nárokům zraku a sluchu.

Přetrvávající obraz po záblesku blesku je známou připomínkou ikonické paměti v akci.