La mémoire iconique est la capacité de stockage sensoriel éphémère des informations visuelles. Une scène visuelle laisse une trace fugace qui persiste une fraction de seconde après la disparition du stimulus.

Les expériences de George Sperling sur les rapports partiels ont démontré que la capacité de ce « mémoire » dépasse la capacité de restitution des informations. Lorsqu'une grille de lettres était brièvement affichée, les participants ne pouvaient en restituer que quelques-unes ; pourtant, lorsqu'on leur demandait immédiatement de restituer une seule ligne, ils pouvaient en citer la plupart des lettres. L'indication devait survenir en quelques centaines de millisecondes ; après quoi, l'icône disparaissait. Cette découverte a montré qu'une représentation visuelle riche existe brièvement, puis se dégrade, à moins que l'attention ne transfère certains éléments vers une mémoire plus durable.

La mémoire iconique permet au système visuel d'intégrer les informations issues des mouvements oculaires et de percevoir le monde comme un continuum plutôt que comme une succession d'instantanés distincts. Sa durée est bien plus courte que celle de la mémoire échoïque, ce qui correspond aux exigences temporelles différentes de la vision et de l'audition.

L'image persistante après un éclair est un rappel familier d'un souvenir emblématique au travail.