זיכרון הוא פונקציה מורכבת הכוללת שלבים מרובים, החל מכניסת הגירוי למוח וכלה בשליפת זיכרון עצמאית. ג'ורג'יה טק קובע כי הזיכרון האנושי מורכב משלושה שלבים בסיסיים: זיכרון חושי, שבו המידע נגזר ממגע; חזותי או מושמע; זיכרון לטווח קצר וזיכרון לטווח ארוך. הצעדים השונים בשמירת הזיכרון מתרחשים בכל המוח.
קליפת המוח הקדמית
קליפת המוח הקדמית, שהיא חלק מאונה קדמית של המוח, היא האזור האחראי לזיכרון לטווח הקצר. המכון הקנדי למחקר בריאות קובע כי קליפת המוח הקדם-פרונטלית של האדם היא מפותחת מאוד, וכתוצאה מכך התפקודים המורכבים ומניפולציה של הזיכרון. קליפת המוח הקדמית מכונה "הרכז" בזיכרון לטווח קצר, מכיוון שהוא מעורב בדרכי השימוש בזיכרונות. הדמיית מוח מראה כי הפעלה מתרחשת בקליפת המוח הקדמית במהלך החזרות, צעד חיוני בהפיכת זיכרונות לטווח הקצר לזיכרונות לטווח הארוך.
היפוקמפוס
משימת איחוד הזיכרונות לטווח הקצר לזיכרונות לטווח הארוך מבוצעת על ידי ההיפוקמפוס, שנמצא באונה הזמנית של המוח. המכונים הקנדיים לחקר הבריאות מציינים כי בכדי לאחד זיכרון, עליו לעבור דרך היפוקמפוס מספר פעמים. המסלול הוא היפוקמפוס לגופי החלב של ההיפותלמוס, לגרעין התלמי הקדמי, לקליפת המוח הצפונית, לקליפת המוח החזרה לגב ההיפוקמפוס. החזרה דרך מסלולי ההיפוקמפוס מונעת את התמוטטות הזיכרון.
קליפת המוח
לאחר איחוד הזיכרון, הוא מאוחסן בקליפת המוח, שקרן נמורס קובעת שהיא השכבה החיצונית ביותר של המוח העשויה מחומר אפור. הזיכרון אינו תלוי כעת בהיפוקמפוס, כך שניתן לזכור אותו בכל עת. ג'ורג'יה טק מוסיפה כי זיכרונות ארוכי טווח נתונים פחות לריקבון, או לאובדן מידע, מאשר זיכרונות לטווח הקצר.
