La codificación semántica es el procesamiento de la información según su significado. En lugar de centrarse en el sonido o la apariencia de una palabra, el aprendiz presta atención a lo que la palabra significa y cómo se relaciona con el conocimiento previo.

Craik y Tulving demostraron que las palabras procesadas por su significado se recuerdan mucho mejor que las procesadas por su apariencia o sonido. Preguntar si una palabra encaja en una oración concreta o si se trata de un tipo de animal fuerza la codificación semántica y produce huellas de memoria duraderas. Esta ventaja radica en que el procesamiento significativo crea múltiples rutas de recuperación e integra el nuevo elemento en una estructura de conocimiento organizada.

La codificación semántica requiere esfuerzo y se beneficia de la elaboración: generar ejemplos, formar imágenes o relacionar el material con la experiencia personal. Es la forma de codificación más responsable de la retención a largo plazo del conocimiento factual y conceptual. La repetición mecánica sin prestar atención al significado produce recuerdos más débiles y frágiles.

Cuando la atención se centra en el significado de algo en lugar de en su apariencia o sonido, la codificación es semántica.