A hosszú távú memória az emlékezőrendszer viszonylag állandó és látszólag korlátlan tárháza. Olyan ismereteket, készségeket és tapasztalatokat tárol, amelyek évekig vagy évtizedekig elérhetőek maradhatnak.

Az információ kódolás és konszolidáció útján jut el a hosszú távú memóriába. Tárolás után szükség esetén előhívható, bár a visszakeresés nem mindig tökéletes vagy teljes. A pszichológusok több alrendszert különböztetnek meg. Az explicit vagy deklaratív memória a tudatosan felidézhető tényeket és személyes eseményeket foglalja magában. Az implicit vagy nondeklaratív memória a készségeket, az előidéző ​​hatásokat és a feltételes válaszokat foglalja magában, amelyek tudatos felidézés nélkül befolyásolják a viselkedést. A szemantikus memória általános ismereteket tárol; az epizodikus memória a személyesen megtapasztalt eseményeket tárolja.

A hosszú távú memória kapacitása óriási. Az emberek rengeteg szókincset, arcot, helyet és eljárási készséget őriznek meg. A felejtés interferencia, fel nem használt nyomok elhalványulása vagy előhívási kudarc révén történik. Az érzelmi jelentőség és az ismételt előhívás erősíti a memorizálást. Az alvás kulcsszerepet játszik az újonnan tanult anyag stabilabb, hosszú távú formába sűrítésében.

Amikor felidézel egy gyerekkori címet, vagy évekig tartó gyakorlás nélkül biciklizel, a hosszú távú memóriára támaszkodsz.