信息一旦被编码，就必须长期保存才能在以后使用。存储就是将编码后的信息保存在内存中的过程。

不同的系统支持不同时间尺度的存储：短时间内通过突触变化进行存储，较长时间内则通过系统层面的巩固进行存储。睡眠在稳定某些形式的存储方面发挥着积极作用。容量限制在短期记忆和工作记忆中最为明显；而长期记忆的容量在实际应用中似乎是无限的。

记忆存储并非一成不变。记忆在重新激活时可以被修改，干扰也会使其退化。生理因素——例如年龄、压力激素和神经系统疾病——都会影响记忆存储的完整性。改进编码和减少干扰的技术有助于提高记忆存储的可靠性。如果没有记忆存储，就不会有超越当下时刻的持久学习。

今天储存的知识会成为塑造明天认知和决策的知识。