Belleğin üç aşaması vardır: Kodlama, depolama ve arayıp-bulup-geri getirme. Kodlama dış dünyadaki uyarıcıların belleğe kaydedilebilecek biçime dönüşmesine, depolama kodlanan bilginin tutulmasına ve ara-bul-geriye getir işlemi de depolanan bir bilginin gerektiği zaman aranıp-bulup-çıkarılmasına verilen addır. Bu üç aşama, kısa ve uzun süreli belleklerde farklı görünümler gösterirler. Görsel kodu da kullandığı halde, kısa süreli belleğin kullanmış olduğu en belirgin kod sessel koddur. Kısa süreli bellek biyofizik, uzun süreli bellek ise protein zincirlerinin oluşmasıyla gerçekleşen biyokimyasal bir süreçtir.

Kısa süreli belleğin depolama kapasitesi 7 + 2 birim, ya da kümedir. Bu kapasiteye ulaştıktan sonra kısa süreli belleğe giren her yeni birim, bellekte evvelden bulunan diğer bir birimi dışarı atar ve onun yerini alır. Kısa süreli bellekteki bir birimi bulmak için yapılan ara-bul-geriye getir süreci, bellekteki her birim sırayla gözden geçirilerek basardır.

Uzun süreli bellekteki bilgileri kullanarak kısa süreli bellekteki yeni bilgileri daha büyük anlamlı bilgi grupları halinde toparlamaya kümeleme adı verilir ve kısa süreli belleğin kapasitesini arttırmada tek yol olarak kullanılır. Uzun süreli bellekte bilgi temel anlamına göre kodlanır. Hatırlanması gereken yeni birimler ne kadar anlamlı ise ve birimler arasında ne kadar iyi ilişkiler kurulmuşsa, o kadar iyi hatırlanır. Birimler arasında ilişki yoksa, belleyenin yeni bilgileri anlamlı bir biçimde örgütlemesi hatırlama düzeyini yükseltir. Öğrenilecek bilginin anlamı ne kadar ayrıntılı olarak işlenirse, birim bellekte o kadar iyi kalır.

Uzun süreli bellekteki unutmaların çoğu ara-bul-geriye getir ipuçlarının ortadan yok olmasından ileri gelir; bir başka deyişle bilgi bellektedir, fakat o bilgiye ulaşacak ara-bul-geriye getir ipuçları ortadan kaybolmuştur, öğrenme sırasında bilgi örgütlenmişse ve öğrenmenin içinde yer aldığı bağlamla hatırlama anındaki bağlam birbirine benzerse, ara-bul-geriye gelir ipuçları da o kadar çok olur ve böylece hatırlama kolaylaşır. Ara-bul-geriye gelir ipuçları, diğer öğrenilen bilgilerden bozur , etkiler olduğu ve heyecansal faktörler işin içine girdiği zaman görevlerini tam anlamıyla yapamazlar ve unutmaya yol açarlar.

Belirli teknikler kullanarak belleğin kapasitesini artırmak mümkündür. Kısa süreli bellekte kümeleme yoluyla öğrenilen birim sayısını arttırabiliriz. Uzun süreli belleğin kapasitesi hem kodlama ve hem de ara-bul-geriye getir aşamasında bazı yöntemler kullanılarak arttırılabilir. Kodlama aşamasında, yer çağrışımlı yöntem ve anahtar kelime yöntemi gibi belleğe yardımcı düzenleme teknikleri kullanabiliriz. Öğrenilen bilginin ayrıntılarına inerek de kodlama aşamasında belleğin kapasitesini arttırabiliriz. Ara-bul-geriye getir aşamasında ise uzun süreli belleğin kapasitesini artırmak için örgütleme yararlı olacağı gibi, Öğrenme ve hatırlama zamanlarındaki bağlamın benzerliği de yararlı olur.

îkili bellek kuramı, bilginin, kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe aktarıldığını kabul eder. Bu kuram belirli bir kazadan sonra, kazadan hemen önceki olayları hatırlayamama biçiminde kendini gösteren retrograd amnezi (geriye dönük bellek boşluğu) olayını açıkladığı gibi, beyinin hipokampus kısmının ameliyatla çıkarılmasından sonra ortaya çıkan ve yeni hiçbir şey öğrene-meme biçiminde kendini gösteren anterogreyd amnezi (ileri dönük bellek boşluğu) yi de açıklayabilmektedir. Açıklamanın temelinde kısa süreli bellekten uzun süreli belleğe bilginin aktarılamaması anlayışı yatar.

Serbest hatırlama deneylerinden elde edilen bulguları da ikili bellek kuramıyla açıklamak mümkündür. Listenin sonundaki kelimeler henüz kısa süreli bellekte olduğu için, listenin başındaki kelimeler ise ilk başlarda tekrar edilme olanağı buldukları için hatırlanırlar. Ne var ki ikili bellek kuramı anlamlı tekrarla mekanik tekrar arasında bir ayrım yapamaz. Ayrıca, anlamlı ayrıntılar düzeyine inerek öğrenilen bilginin niçin daha iyi hatırlandığını da açıklayamamaktadır. Bu olayları açıklayabilmek için kodlama sürecinin derinliği kuramı ortaya atılmıştır. Adından da anlaşılacağı üzere kuram, bilgilerin değişik derinliklerde işlendiğini ve en yüzeyde işlenen bilginin en çabuk, en derin işlenen bilginin ise en geç unutulacağını savunur.

öğrenilecek ve hatırlanacak bilgiler genellikle karmaşık olaylar ve ifadelerden oluşur. Bu tür bilgilerle uğraşırken kültürün beklenti zinciri içinde öğrenilen olayı belleğimiz yeniden yapılandırır. Yapılandırma akıl yürütme ve kalıp yargılar kullanma aracılığıyla etkinliğini gösterir.