Sémantické kódování je zpracování informací podle jejich významu. Student se místo zaměření na zvuk nebo vzhled slova zaměřuje na to, co slovo znamená a jak se vztahuje k existujícím znalostem.

Craik a Tulving ukázali, že slova zpracovaná podle významu si pamatují mnohem lépe než slova zpracovaná podle vzhledu nebo zvuku. Otázka, zda slovo odpovídá konkrétní větě, nebo zda se jedná o druh zvířete, nutí k sémantickému kódování a vytváří trvalé paměťové stopy. Výhoda vyplývá z toho, že smysluplné zpracování vytváří více vyhledávacích cest a integruje novou položku do organizované struktury znalostí.

Sémantické kódování je náročné a těží z jeho rozpracování – generování příkladů, vytváření obrazů nebo propojení materiálu s osobní zkušeností. Je to forma kódování, která je nejvíce zodpovědná za dlouhodobé uchování faktických a konceptuálních znalostí. Meteorologické opakování bez ohledu na význam vede k slabším a křehčím vzpomínkám.

Když se pozornost zaměřuje na to, co něco znamená, spíše než na to, jak to vypadá nebo zní, je kódování sémantické.