长时记忆是指永久性的信息存贮，一般能保持多年甚至终身。
它的信息主要来自短时记忆阶段加以复述的内容，也有由于印象深刻一次形成的。
长时记忆的容量似乎是无限的，它的信息是以有组织的状态被贮存起来的。
有词语和表象两种信息组织方式，即言语编码和表象编码。
言语编码是通过词来加工信息，按意义、语法关系、系统分类等方法把言语材料组成组块，以帮助记忆。
表象编码是利用视形象、声音、味觉和触觉形象组织材料来帮助记忆。
依照所贮存的信息类型还可将长时记忆分为情景记忆和语义记忆。
情景记忆接受和贮存关于个人的特定时间的情景或事件及这些事件的时空联系的信息。
语义记忆是有关字词或其它语言符号、其意义和指代物及他们之间的联系，以及有关规则、公式和操纵这些符号、概念和关系的算法的有关内容。
神经细胞电活动也可更进一步地，导致某些特定的功能分子的变化；这些在结构组成上的特定变化被维持下来，就可形成长时记忆。
