Il termine codifica, ritenzione e recupero vengono spesso usati per descrivere tre aspetti fondamentali dei sistemi di memoria. Il termine codifica si riferisce al modo in cui l’informazione, al suo arrivo, è immagazzinata in un sistema; il termine ritenzione si riferisce al modo in cui l’informazione viene conservata in un sistema nel corso del tempo; il termine recupero si riferisce al modo in cui l’informazione viene estratta da un sistema.

Tra gli approcci che hanno studiato questo costrutto vi sono: l’approccio associazionistico di Ebbinghaus, l’approccio strutturalista di Bartlett e l’approccio cognitivista con Atkinson e Shiffrin, Baddley e Tulving

I primi esperimenti sistematici sulla memoria umana vennero condotti da Ebbinghaus. Elaborò una serie di semplici compiti mnestici e avevo come venivano da lui eseguiti. Una rievocazione verbale si è soliti distinguere diversi processi, quali: la rievocazione libera (il soggetto è libero di ricordare il materiale nell’ordine che vuole), la rievocazione seriale (il soggetto deve rispettare l’ordine di presentazione del materiale), la rievocazione guidata (al soggetto vengono forniti indizi utili per recuperare il materiale da ricordare). Per controllare con maggiore precisione quanto tempo ciascuna parola di una lista rimane a disposizione del soggetto, gli sperimentatori spesso presentano le parole se realmente, in modo che i soggetti vedono ogni parola per lo stesso intervallo di tempo. Con la presentazione seriale degli elementi che si trovano all’inizio e alla fine della lista vengono ricordati più facilmente degli altri e in posizione centrale. Si tratta di effetti di posizione seriale: effetto priorità ed effetto recenza. Anche la distribuzione dell’esercizio ha un notevole effetto sulla rievocazione. A questo proposito si parla del vantaggio dell’esercizio distribuito rispetto a quello massivo. La capacità di evocazione può essere fortemente influenzata dalla presentazione di altri stimoli appena prima, al momento, della rievocazione. Si parla in questo caso di facilitatori ed indizi di rievocazione. Nei primi esperimenti sulla rievocazione, Ebbinghaus usava sillabe senza senso. Egli era convinto che si dovesse far ricorso materiale artificiale privo di significato per non influenzare lo studio dei processi di ritenzione,  di rievocazione e di oblio. Nelle ricerche sulla rievocazione guidata da indizi a soggetto venivano innanzitutto mostrate contemporaneamente coppie di sillabe senza senso.  Poi veniva mostrato solo il primo membro di ogni coppia ha chiesto di ricordare il secondo. Perciò il primo membro di ogni coppia serviva da indizio per rievocare il secondo membro. Associando ripetutamente due logotomi, e valutando poi la capacità del primo di revocare il secondo. Ebbinghaus riesci a misurare la graduale formazione delle associazioni, la loro forza e durata nel tempo, nonché precise relazioni fra le quantità di materiale e il tempo di apprendimento. Gli individui, anche quando sembrano aver dimenticato una cosa appresa in precedenza, possono riapprenderla in un tempo minore di quella occorso per l’apprendimento originario. Ebbinghaus dimostrò che il riapprendimento è in funzione sia del numero di volte in cui si legge il materiale (metodo del sovrapprendimento, tanto più si ripete lo studio del materiale, tanto è più facile riapprenderlo),  sia la distribuzione nel tempo delle unità di apprendimento (metodo dell’apprendimento ripetuto, tanto più l’esercizio di apprendimento del materiale distribuito nel tempo, tanto è più facile suo riapprendimento). La concezione dell’apprendimento come formazione di associazioni avuto un ruolo importante fino ai giorni nostri. La formazione di associazioni viene attribuita spesso alla semplice contiguità temporale. Per Ebbinghaus,  le associazioni più forti sono tra gli item e continui di una lista, quelle più deboli fai te non separati, mentre fra più distanti le associazioni possono anche essere inesistenti.

Batlett ritenne che nello studio della Memoria si dovessero utilizzare items dotati di significato, piuttosto che sillabe senza senso. In uno dei suoi studi, Bartlett chiese ai soggetti di leggere una storia breve ma bizzarra e complessa. Egli voleva scoprire se le differenze culturali avrebbero influenzato il modo in cui i soggetti ricordavano la storia. Bartlett osservò che i soggetti tendevano sistematicamente a dimenticare, distorcere e aggiungere particolari, in modo da rendere la storia meno strana e insolita. Egli osservò che nella rievocazione del testo i soggetti procedevano a una sua sostanziale  ricostruzione e rielaborazione in funzione della loro comprensione e dei loro schemi mentali. Tali schemi, intesi come rappresentazioni mentali, di carattere generale di natura soggettiva, che consentono di organizzare i ricordi e conoscenze, sono strutture astratte in grado di orientare in maniera selettiva la rievocazione dei soggetti.

I primi studiosi della apprendimento speravano di spiegare tutto l’apprendimento e la memoria in base a un singolo processo. Tuttavia, i contributi derivanti dalla teoria dell’informazione, dalla teoria delle decisioni e dalla scienza dei calcolatori e gli studi su aspetti specifici della Memoria essere impercorribile questa ipotesi. Dai se non emergeva la nozione della memoria come sistema unico, ma come un complesso di sistemi interconnessi, ognuno con specifiche proprietà. Questa concezione multiprocesso della memoria è stata sottolineata da Atkinson e Shiffrin. Secondo questi autori, l’informazione sensoriale viene conservata per un brevissimo periodo di tempo nel sistema di memoria sensoriale, poi viene parzialmente di codificata nella memoria a breve termine (MBT),  dove può essere conservata mediante il processo della relazione, e infine l’informazione rilevante viene trasferita nella memoria a lungo termine (MLT). La ritenzione delle informazioni nella memoria a lungo termine sembra essere sostanzialmente permanente, perché spesso il suo recupero richieda l’impiego di strategie efficaci.

Anche se la sequenzialità dell’elaborazione dell’informazione è stata abbandonata, gli aspetti più importanti del modello modulare sono stati conservati nelle serie successive. In particolare, Baddley ha prospettato la memoria a breve termine come sistema complesso da lui definito come memoria di lavoro (ML). Egli articola la memoria di lavoro in due sottosistemi: adibita l’elaborazione mantenimento dell’informazione verbale acustica, l’altra destinata all’elaborazione conservazione dell’informazione visivo spaziale. Entrambi questi sottosistemi sono regolati e controllati da un sistema sovraordinato, chiamato esecutivo centrale, che svolge funzioni di coordinamento e di integrazione delle informazioni provenienti da questi due sottosistemi in funzione delle risorse attuative limitate attraverso l’impiego di strategie volontarie coscienti. Il circuito fonologico è composto da magazzino fonologico e da un meccanismo di ripetizione subvocale. A sua volta, il taccuino visivo-spaziale comprende il magazzino visivo spaziale che consente il mantenimento temporaneo delle caratteristiche visive dell’informazione in arrivo, nonché la visualizzazione delle immagini mentali. Altare della memoria breve termine, la memoria a lungo termine è un sistema complesso nel quale sono operanti diverse forme di elaborazione delle informazioni di conoscenza. Alcuni autori hanno distinto innanzitutto fra conoscenza dichiarativa e conoscenza procedurale. La prima corrisponde alla conoscenza fattuale inserzione è una proposizione che stabilisce una relazione fra due o più  concetti in base ai criteri logici di verità. Spesso questo tipo di conoscenza può essere acquisita mediante una sola esperienza e viene rappresentata in memoria simbolica. Per contro, la conoscenza procedurale e la conoscenza come fare qualcosa e di solito viene acquisita lentamente con l’esercizio ed evidenziata dalla maggiore o minore abilità nell’ eseguire un compito.

Tulving ha affermato che in realtà vi sono due forme di conoscenza dichiarativa, quella episodica e quella semantica, ciascuna rappresentata da un proprio sistema di memoria. La memoria episodica consiste in proposizioni che riguardano eventi singoli e specifici delle proprie esperienze personali e si caratterizza per il riferimento autobiografico. Per contro, la memoria semantica fa riferimento al patrimonio delle conoscenze possedute ed è basato sul significato culturale delle informazioni. Mentre la prima è una memoria legata al contesto di accadimento del materiale ricordato, la seconda è dipendente dal contesto e dalle coordinate spazio-temporali. In realtà, non vi è contrapposizione fra queste due forme di memoria perché, da un lato, le conoscenze immagazzinate dalla memoria semantica persona avuto un acquisizione episodica, dall’altro, le conoscenze semantiche servono a guidare le informazioni episodiche.

La memoria, o meglio le capacità mnemoniche, possono essere analizzate attraverso test cognitivi, come ad esempio le scale WAIS, in particolare con i subtest ragionamento aritmetico memoria di cifre. Gli studi sulla memoria hanno importanti implicazioni sia cliniche  che nei contesti scolastici. È stato ampiamente dimostrato con un deficit della memoria di lavoro possa compromettere l’apprendimento scolastico, poiché attività come la risoluzione dei problemi e la comprensione del testo dipendono dalla memoria di lavoro. Una ulteriore applicazione degli studi sulla memoria è la neuropsicologia che studia le funzioni cognitive, le valuta attraverso strumenti psicometrici, predispone percorsi di riabilitazione per deficit di memoria dovuti al deterioramento o a traumi o a lesioni celebrali.