Semantik kodlama, bilginin anlamına göre işlenmesidir. Öğrenci, kelimenin sesine veya görünümüne odaklanmak yerine, kelimenin ne anlama geldiğine ve mevcut bilgiyle nasıl ilişkili olduğuna dikkat eder.

Craik ve Tulving, anlamı için işlenen kelimelerin, görünüşü veya sesi için işlenen kelimelerden çok daha iyi hatırlandığını göstermiştir. Bir kelimenin belirli bir cümleye uyup uymadığını veya bir hayvan türü olup olmadığını sormak, anlamsal kodlamayı zorlar ve kalıcı hafıza izleri oluşturur. Bu avantaj, anlamlı işlemenin birden fazla geri çağırma yolu oluşturması ve yeni öğeyi organize bir bilgi yapısına entegre etmesinden kaynaklanmaktadır.

Anlamsal kodlama çaba gerektirir ve örnekler üretme, imgeler oluşturma veya materyali kişisel deneyimle ilişkilendirme gibi detaylandırmalardan fayda görür. Bu, olgusal ve kavramsal bilginin uzun süreli saklanmasından en çok sorumlu olan kodlama biçimidir. Anlama dikkat etmeden ezberden tekrar, daha zayıf ve kırılgan anılar üretir.

Bir şeyin görünüşüne veya kulağa nasıl geldiğine değil, ne anlama geldiğine odaklanıldığında, kodlama anlamsaldır.