Le stockage est la deuxième étape de la mémoire, après l'encodage et avant la récupération. Il désigne la conservation des informations encodées au fil du temps. Le stockage peut être bref, comme dans le cas de la mémoire sensorielle qui dure moins d'une seconde, ou durable, comme dans le cas de la mémoire à long terme qui peut persister toute une vie.

L'information est stockée grâce à des modifications des connexions synaptiques et, pour la mémoire à long terme, grâce à des changements structuraux des neurones et à la synthèse protéique. La capacité et la durée de stockage varient selon le système de mémoire : la mémoire sensorielle retient une grande quantité d'informations très brièvement, la mémoire à court terme retient environ sept éléments pendant 20 à 30 secondes, et la mémoire à long terme est pratiquement illimitée en capacité et en durée.

Systèmes de mémoire

• Mémoire sensorielle : très brève, grande capacité
• Mémoire à court terme : environ 7 éléments, 20 à 30 secondes
• Mémoire à long terme : illimitée, potentiellement permanente
• La consolidation stabilise le stockage à long terme