भंडारण का अर्थ है समय के साथ कोडित जानकारी को सुरक्षित रखना। इंद्रियों द्वारा किसी सामग्री को ग्रहण कर लेने और उसे उपयोगी रूप में परिवर्तित कर लेने के बाद, उसे किसी स्थायी अवस्था में रखना आवश्यक है ताकि वह बाद में उपलब्ध हो सके। भंडारण के बिना बाद में उसे पुनः प्राप्त करना संभव नहीं है।

स्मृति प्रणालियाँ सूचना को बनाए रखने की अवधि में भिन्न होती हैं। संवेदी स्मृति कुछ सेकंड के अंशों तक ही रहती है। अल्पकालिक या कार्यकारी स्मृति कुछ सेकंड तक ही रहती है, जब तक कि उसे ताज़ा न किया जाए। दीर्घकालिक स्मृति वर्षों या जीवन भर तक रह सकती है। दीर्घकालिक भंडारण का भौतिक आधार सिनैप्टिक शक्ति में स्थायी परिवर्तनों और, व्यापक स्तर पर, तंत्रिका नेटवर्क के पुनर्गठन से जुड़ा हुआ माना जाता है।

भंडारण एक निष्क्रिय भंडार नहीं है। स्मृतियों को समेकित किया जा सकता है, पुनर्प्राप्ति के बाद पुनर्समन्वित किया जा सकता है और धीरे-धीरे रूपांतरित किया जा सकता है। हस्तक्षेप, क्षय और पुनर्प्राप्ति विफलता, ये सभी संग्रहीत जानकारी तक पहुंच को कठिन बना सकते हैं, भले ही मूल निशान पूरी तरह से मिटाया न गया हो।

• कोडित जानकारी का प्रतिधारण
• यह कई समय पैमानों पर घटित होता है।
• सिनैप्टिक और सिस्टम-स्तर के परिवर्तनों द्वारा समर्थित
• बाद में संशोधन के अधीन

सामग्री के भंडारण की गुणवत्ता काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि सामग्री को मूल रूप से कैसे एन्कोड किया गया था और बाद के उन अनुभवों पर जो उस निशान के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।