Сензорната памет е първият компонент в паметовата система. Тя се явява кратковременен буфер за съхранение на постъпващата сензорна информация и функцията ѝ е да попречи на загубването (разпиляването) й преди да е била обработена. Сензорната памет е модално организирана, неструктурирана и изключително бързо разсейваща се. Зрителната сензорна памет (за изображения) се нарича още иконична, защото се предполага, че входящата зрителна информация се трансформира в паметова репрезентация (код), която по природа е зрителна (икона). Тази икона е на разположение за 250-300 ms – изключително кратък период, по време на който се подлага на сензорна обработка (на анализ на физическите й параметри). Слуховата сензорна памет (за звуци) се нарича ехоична. Аналогично се допуска, че входящата слухова информация се преобразува в паметов код, акустичен по природа, който е на разположение най-много до 2 сек. (т.е., времевата й продължителност е малко по-голяма от тази на иконичната памет). Следователно, сензорната памет е неделима част от сензорно-перцептивните системи и има съществено значение за ефективната реализация на процесите на обработка на постъпващата сензорна информация.
Краткосрочната П, която също е тип временна памет, също е с ограничен капацитет (7+2 айтеми). Тя не е чувствителна към организацията на материала и е серийна (което означава, че сензорните входове се съхраняват последователно и всеки следващ ще се съхрани само ако след приключването на обработката на предходния той все още присъства в сензорната памет). Счита се, че съхраняването на информацията в КрП (след кодирането й) е за максимум 20-30 сек., но може да бъде поддържана в наличност за по-дълъг период посредством един ментален процес на преговаряне (ревизия). От КрП информацията се прехвърля към дългосрочната памет като се счита, че основни детерминанти на „качеството“ на този трансфер са продължителността на съхранение на информацията в КРП, количеството ментално преговаряне, и видът и дълбочината на обработката с цел кодиране, която тя претърпява – този обработка може да варира от елементарния физически или структурен анализ на стимула до неговия най-сложен семантичен или концептуален анализ и колкото нивото на кодиране е по-дълбоко, толкова по-добър ще е паметовия перформанс. В други модели краткосрочната памет се нарича работна или оперативна памет.
