Trí nhớ hình ảnh là kho lưu trữ cảm giác ngắn hạn cho thông tin thị giác. Một cảnh thị giác để lại dấu vết mờ nhạt kéo dài trong một phần nhỏ của giây sau khi kích thích biến mất.

Các thí nghiệm báo cáo một phần của George Sperling đã chứng minh rằng dung lượng của bộ nhớ này lớn hơn khả năng ghi nhớ của con người. Khi một lưới chữ cái được hiển thị trong giây lát, người tham gia chỉ có thể ghi nhớ được một vài chữ cái; nhưng khi được yêu cầu ghi nhớ ngay lập tức một hàng, họ có thể ghi nhớ hầu hết các chữ cái trong hàng đó. Tín hiệu yêu cầu phải xuất hiện trong vòng vài trăm mili giây; sau đó biểu tượng đã mờ đi. Phát hiện này cho thấy rằng một hình ảnh trực quan phong phú tồn tại trong thời gian ngắn và sau đó suy giảm trừ khi sự chú ý chuyển các mục được chọn vào một bộ nhớ bền vững hơn.

Trí nhớ hình ảnh cho phép hệ thống thị giác tích hợp thông tin qua các chuyển động của mắt và trải nghiệm thế giới như một chuỗi liên tục chứ không phải là một loạt các hình ảnh rời rạc. Thời gian tồn tại của nó ngắn hơn nhiều so với trí nhớ âm thanh, phù hợp với các yêu cầu về thời gian khác nhau của thị giác và thính giác.

Hình ảnh còn đọng lại sau tia chớp là một lời nhắc nhở quen thuộc về những ký ức mang tính biểu tượng đang hiện hữu.