В основі пам'яті лежать варіативні процеси в синаптичному апараті та в самому тілі нейрона. Виявлення в тканині мозку РНК-залежної ДНК-полімерази та наявність позитивної кореляції її активності з навчанням вказують на можливість участі ДНК у процесах формування пам'яті.
У запам'ятовуванні пережитого нами досвіду беруть активну участь дві області мозку. Гіпокамп – це сховище короткочасної пам'яті, а кора головного мозку служить для довгострокового зберігання.
Сенсорна пам'ять утримує інформацію протягом кількох секунд, у той час як довготривала пам'ять, Навпаки, може зберігати інформацію протягом практично необмеженого періоду часу. Усі види пам'яті працюють скоординовано у тому, щоб вся система функціонувала коректно.
Отже, у основі процесів короткочасної пам'яті лежить тимчасове підвищення провідності в синапсах, що пов'язують певні нейрони, та реверберація імпульсів, заснована на ряді хімічних та електрохімічних реакцій, не пов'язаних із синтезом макромолекул.