L'encodage est le processus de conversion des informations entrantes en une forme que le système de mémoire peut stocker. Sans encodage, il est impossible de récupérer les informations ultérieurement.

L'information peut être encodée de multiples façons. L'encodage visuel capture les images ; l'encodage acoustique, les sons ; et l'encodage sémantique, le sens. Un encodage plus profond et plus élaboré – reliant les nouvelles informations aux connaissances existantes, formant des images mentales ou générant des exemples – produit des traces plus durables qu'un traitement superficiel des caractéristiques de surface. L'attention est essentielle : l'information non traitée est rarement encodée avec suffisamment de force pour perdurer.

L'encodage n'est pas un événement ponctuel. L'enregistrement initial est suivi d'une consolidation, au cours de laquelle la trace est stabilisée et intégrée aux réseaux neuronaux existants, souvent pendant le sommeil. Les interférences, le stress et la division de l'attention peuvent nuire à l'encodage, même lorsque la personne souhaite apprendre. Des techniques telles que la pratique espacée, la pratique de la récupération et l'interrogation élaborative améliorent la qualité de l'encodage et, par conséquent, la mémorisation ultérieure.

Les défaillances de mémoire sont souvent dues à des erreurs d'encodage. L'information n'a jamais été correctement enregistrée au départ.