長期記憶是記憶系統中相對永久且看似無限的儲存庫。它儲存著知識、技能和經驗，這些知識、技能和經驗可以保留數年甚至數十年。

訊息透過編碼和鞏固進入長期記憶。一旦存儲，資訊即可在需要時提取，但提取並非總是完美或完整。心理學家區分了幾個子系統。顯性記憶或陳述性記憶涵蓋可以有意識地回憶的事實和個人事件。隱性記憶或非陳述性記憶涵蓋技能、啟動效應和條件反射，這些都會在無需有意識回憶的情況下影響行為。語意記憶儲存一般知識；情景記憶儲存個人經驗的事件。

長期記憶的容量非常龐大。人們能夠記住大量的詞彙、臉孔、地點和程序性技能。遺忘的發生是由於幹擾、未使用痕跡的衰減或提取失敗。情感意義和重複提取能夠增強記憶。睡眠在將新學習的知識鞏固為更穩定的長期記憶形式方面起著關鍵作用。

當你回想起童年時的住址，或是在多年不練習後重新騎自行車時，你就是在運用長期記憶。