A visszhangos memória a hallási információk rövid érzékszervi tárolása. A hangok a fizikai inger befejezése után még néhány másodpercig megmaradnak ebben a rendszerben, lehetővé téve a hallgató számára, hogy belsőleg újra „hallja” őket.

Az időtartamot jellemzően három-négy másodpercre becsülik – elég hosszú ahhoz, hogy értelmet kapjunk egy kimondott mondatnak, még akkor is, ha a figyelem egy pillanatra máshol van. Ha valaki megkérdezi: „Mit mondtam az előbb?”, és mi még mindig elő tudjuk idézni a szavakat, akkor az echoikus memóriára támaszkodunk. A kapacitás viszonylag nagy, de a nyom gyorsan elhalványul, hacsak nem figyelünk rá, és nem átvisszük a munkamemóriába.

Az echoikus memória modalitás-specifikus; különbözik az ikonikus memóriaként ismert vizuális érzékszervi tárolástól. A neuroképalkotó és léziós vizsgálatok a hallókéreg területeivel kötik össze. A zavarok ronthatják a gyors beszéd követésének vagy az egymást követő hangok koherens érzékeléssé való integrálásának képességét.

A hang elhalványuló visszhangja a megszűnése után nem pusztán maradványrezgés. Ez egy aktív idegi reprezentáció, amely időbeli folytonosságot biztosít a hallásnak.