Uzun süreli hafıza, hafıza sisteminin nispeten kalıcı ve görünüşte sınırsız deposudur. Yıllarca veya on yıllarca erişilebilir kalabilen bilgi, beceri ve deneyimleri barındırır.

Bilgi, kodlama ve pekiştirme yoluyla uzun süreli belleğe ulaşır. Depolandıktan sonra, ihtiyaç duyulduğunda geri çağrılabilir, ancak geri çağırma her zaman mükemmel veya eksiksiz değildir. Psikologlar birkaç alt sistemi birbirinden ayırır. Açık veya bildirimsel bellek, bilinçli olarak hatırlanabilen olguları ve kişisel olayları kapsar. Örtük veya bildirimsel olmayan bellek, bilinçli hatırlama olmaksızın davranışı etkileyen becerileri, ön hazırlık etkilerini ve koşullu tepkileri kapsar. Semantik bellek genel bilgiyi depolar; epizodik bellek ise kişisel olarak deneyimlenen olayları depolar.

Uzun süreli hafızanın kapasitesi muazzamdır. İnsanlar çok miktarda kelime dağarcığı, yüz, yer ve işlem becerisini akıllarında tutarlar. Unutma, müdahale, kullanılmayan izlerin bozulması veya hatırlama başarısızlığı yoluyla gerçekleşir. Duygusal önem ve tekrarlanan hatırlama, hafızayı güçlendirir. Uyku, yeni öğrenilen materyali daha istikrarlı uzun süreli bir forma dönüştürmede önemli bir rol oynar.

Çocukluktaki bir adresi hatırladığınızda veya yıllar sonra bisiklete bindiğinizde, uzun süreli hafızanızı kullanıyorsunuz demektir.