Memori jangka panjang adalah gudang penyimpanan sistem memori yang relatif permanen dan tampaknya tak terbatas. Di dalamnya tersimpan pengetahuan, keterampilan, dan pengalaman yang dapat tetap tersedia selama bertahun-tahun atau bahkan puluhan tahun.

Informasi mencapai memori jangka panjang melalui pengkodean dan konsolidasi. Setelah disimpan, informasi tersebut dapat diambil kembali saat dibutuhkan, meskipun pengambilan kembali tidak selalu sempurna atau lengkap. Psikolog membedakan beberapa subsistem. Memori eksplisit atau deklaratif mencakup fakta dan peristiwa pribadi yang dapat diingat secara sadar. Memori implisit atau nondeklaratif mencakup keterampilan, efek priming, dan respons terkondisi yang memengaruhi perilaku tanpa ingatan sadar. Memori semantik menyimpan pengetahuan umum; memori episodik menyimpan peristiwa yang dialami secara pribadi.

Kapasitas memori jangka panjang sangat besar. Manusia menyimpan sejumlah besar kosakata, wajah, tempat, dan keterampilan prosedural. Pelupaan terjadi melalui interferensi, peluruhan jejak yang tidak digunakan, atau kegagalan pengambilan kembali. Signifikansi emosional dan pengambilan kembali berulang memperkuat retensi. Tidur memainkan peran kunci dalam mengkonsolidasikan materi yang baru dipelajari menjadi bentuk jangka panjang yang lebih stabil.

Ketika Anda mengingat alamat masa kecil atau mengendarai sepeda setelah bertahun-tahun tidak berlatih, Anda menggunakan memori jangka panjang.