Bellek ya da hafıza, yaşananları, öğrenilen konuları, bunların geçmişle ilişkisini bilinçli olarak zihinde saklama gücüdür.
Kısa süreli bellek, kısa bir süre için aktif, hazır bir durumda az miktarda bilgiyi işlemeden akılda tutma yetisidir. Örneğin, kısa süreli bellek, kısa bir süre önce söylenen bir telefon numarasını hatırlamak için kullanılabilir. Kısa süreli hafızanın süresinin saniyeler düzeyinde olduğuna inanılmaktadır. En çok bahsedilen kapasite, Miller'ın kendisinin figürün "bir şakadan biraz daha fazlası" olarak tasarlandığını belirtmesine rağmen, Büyülü Sayı Yedi, Artı veya Eksi İki' dir ve Cowan'ın (2001) daha gerçekçi bir figürün 4 ± 1 birim olduğuna dair kanıt sağlamıştır. Buna karşılık, uzun süreli bellek bilgileri süresiz olarak tutabilir.
Uzun süreli bellek ya da Uzun dönemli hafıza, iki depolama hafıza modeli teorisinin bir parçası olarak, öğeler arasındaki ilişkilerin depolandığı bellektir. Teoriye göre uzun süreli bellek, kısa süreli bellekten farklı işlevlere sahiptir. Bu da kısa süreli belleğin 20 ila 30 saniye içerisindeki bilgileri çağırmasından farklı olarak, depolanmış bilgileri uzun sürelerde tekrar, tekrar çağırabilmesidir. Bu iki bellek arasında bir fark görünmüyor gibi olsa da, her ikisi bilgiyi farklı yer ve alanlarda depolamaları bağlamında modelleri farklıdır.

Dikkat, düşünceyi belli bir şey üstünde yoğunlaştırabilme gücü. Nesnel olarak, bütün duyumsal ya da belleğe yerleştirilmiş bilgilerden, daha sonra kullanmak için bir bölümünü seçmeyi gerektirir. Bir toplantıda konuşan çeşitli kişiler arasında yalnızca birini dinlerken bir resme bakarken şekilleri dikkate almaksızın yalnızca renklere yoğunlaşırken, kalabalıkta bir tanıdığı ararken ya da akıl bir problemi çözmeyi yoğunlaştırılırken, farklı verimlilik derecelerinde farklı dikkatler söz konusudur. Bireyin seçmek zorunda kalması algılamanın, düşünmenin ya da birçok şeyin aynı anda yapmanın bir sınırı olduğunu gösterir.Dikkat, bir bilginin belli öznel veya nesnel olarak dikkate alınan yönünü seçerek ona odaklanan, diğer bir taraftan o bilginin algılanabilen diğer yönlerini göz ardı eden davranışsal ve bilişsel süreçtir. Dikkat, sınırlı işlenen kaynakların paylaştırılmasıdır.
Çalışma belleği, bellekte işlemlerin geçici olarak tutulduğu ve üzerlerinde değişikliklerin yapıldığı bellek bileşenidir.
Yankı belleği duyusal bellek kayıtlarından biridir; işitsel bilgiyi tutmaya özgü duyusal belleğin bir bileşenidir. Seslere yönelik duyusal bellek yalnızca insanların algıladıkları yankı belleğinin bir formudur. İçinde gözlerimizin uyarıları tekrar tekrar tarayabildiği görsel bellekten farklı olarak, işitsel uyarı tekrar tekrar taranamaz. Genel olarak, yankı bellekleri görüntüsel belleklerden biraz daha uzun zaman devreleri olarak depolanır. İşitsel uyarılar, işlenebilmeden ve anlaşılabilmeden önce kulak tarafından teker teker alınır/duyulur. Söz gelimi, radyoyu dinlemek bir dergi okumaktan çok daha farklıdır. Bir dergi tekrar tekrar okunabilirken, bir kişi belirli bir zamanda radyoya yalnızca bir seferlik kulak verebilir. Denilebilir ki yankı belleği bir bekleme tankı kavramı gibidir. Çünkü bir ses, takip eden ses duyulana kadar işlenmez (tutulur) ve ancak ondan sonra anlamlandırılabilir. Bu özel duyusal deponun büyük miktarlarda işitsel bilgiyi depolaması çok kısa bir zaman devresinde olabilmektedir. Bu yankısal ses zihinde yankılanır ve işitsel uyarının verilmesinden sonra çok bir kısa zamanda tekrarlanır (replay). Yankı belleği uyarıyı yalnızca bir dereceye kadar kabaca, primitif yönlerden şifreler, mesela ses perdesi (pitch), bağlantısız beyin bölgelerine yerleşimini belirler.
Baddeley'in Çalışma Belleği Modeli, Alan Baddeley ve Graham Hitch tarafından 1974'te ileri sürülen, daha kesin bir birincil bellek modeli sunmak amacıyla önerilen bir insan belleği modelidir. Çalışma belleği, birincil belleği tek bir birleşik yapı olarak düşünmek yerine birden çok bileşene böler.

Birleştirme yanılsamaları, katılımcıların iki nesnenin özelliklerini tek bir nesnede birleştirdikleri psikolojik etkilerdir. Görsel birleştirme yanılsamaları, işitsel birleştirme yanılsamaları ve görsel ve dokunsal uyaranların kombinasyonları tarafından üretilen birleştirme yanılsamaları vardır. Görsel birleştirme yanılsamalarının, fiksasyona ve bir nesneye odaklanmak için ayrılan süreye bağlı olan görsel uzamsal dikkat eksikliği nedeniyle meydana geldiği düşünülmektedir. Bir nesneyi yorumlarken kısa bir süre içinde, görsel alandaki şekiller ve renkler gibi farklı bir alanın farklı yönlerinin karıştırılması zaman zaman çarpık olabilir ve bu da görsel birleştirme yanılsamalarıyla sonuçlanır. Örneğin, Anne Treisman ve Schmidt tarafından tasarlanan bir çalışmada, katılımcıların sayı ve şekillerin farklı renklerde görsel bir sunumunu izlemeleri gerekiyordu. Bazı şekiller diğerlerinden daha büyüktü ancak tüm şekiller ve sayılar eşit aralıklarla yerleştirilip sadece 200 ms boyunca gösterildi. Katılımcılardan şekilleri hatırlamaları istendiğinde, küçük yeşil bir daire yerine küçük yeşil bir üçgen gibi cevaplar verildi. Nesneler arasındaki boşluk daha küçükse, birleştirme yanılsamaları daha sık meydana gelir.
Epizodik bellek, açıkça belirtilebilen veya bir araya getirilebilen günlük olayların hafızasıdır. Belirli zamanlarda ve yerlerde meydana gelen geçmiş kişisel deneyimlerin toplanmasıdır; örneğin, kişinin 7. doğum günündeki parti gibi. Semantik bellek ile birlikte, uzun süreli hafızanın iki ana bölümünden biri olan açık belleği oluşturur(diğeri örtük bellek).
Flaş bellek, duygusal olarak uyarıcı bir anın veya olayların detaylandırılmış ve son derece can alıcı parçalarının 'enstantene' resmidir. Flaş bellek terimi şaşkınlık uyandıran, gelişigüzel aydınlanmalar, detay, görüntünün özü gibi kelimeleri akla getirir. Bununla beraber flaş bellekler bir parça gelişigüzel ve tamamlanmışlıktan da uzaktır. İnsanlar genellikle hatıralarından bir hayli emin de olsalar, araştırmalar bu hatıraların birçok detayının unutulduğunu göstermektedir.
Gruplama, bilişsel psikolojide bir bilgi kümesinin bireysel parçalarının ayrıldığı ve daha sonra anlamlı bir bütün halinde gruplandırıldığı bir süreçtir. Bilgilerin gruplandırıldığı grupların amacı malzemenin kısa süreli tutulmasını geliştirmek ve böylece çalışma belleğinin sınırlı kapasitesini atlamaktır. Bir grup, birlikte gruplandırılmış ve bir kişinin hafızasında saklanan temel tanıdık birimler topluluğudur. Bu gruplar tutarlı aşinalıklarından dolayı da kolay geri getirebilir. Bireylerin, grup içindeki öğelerin daha üst düzey bilişsel temsillerini yarattığına inanılmaktadır. Öğeler, tek tek öğelere kıyasla bir grup olarak daha kolay hatırlanır.Bu gruplar son derece öznel olabilir; çünkü bireylerin bilgi kümeleriyle bağlanabilen algılarına ve geçmiş deneyimlerine dayanırlar.Parçaların boyutu genellikle iki ila altı öğe arasında değişir ancak genellikle dil ve kültüre göre farklılık gösterebilir.
Broadbent'in filtre modeli, dikkatle ilgili bir erken seçme teorisi.
Modaliteler arası dikkat, dikkatin farklı duyulara dağıtılması anlamına gelir. Dikkat, duyusal uyaranları seçici olarak vurgulamanın ve görmezden gelmenin bilişsel sürecidir. Modaliteler arası dikkate göre, dikkat çoğu zaman aynı anda birden fazla duyusal modalite vasıtasıyla gerçekleşir. Bu modaliteler, görsel, işitsel, uzamsal ve dokunsal gibi farklı duyusal alanlardan gelen bilgileri işler. Bunların her biri belirli bir tür duyusal bilgiyi işlemek için tasarlanmış olsa da, aralarında önemli bir örtüşme vardır. Bu durum araştırmacıların dikkatini modaliteye özel mi yoksa paylaşılan "modaliteler arası" kaynakların sonucu mu olduğunu sorgulamasına sebep olmuştur. Modaliteler arası dikkat, dikkat işleme sürecini hem geliştirebilen hem de sınırlandırabilen modaliteler arasındaki örtüşme olarak kabul edilir. Modaliteler arası dikkatin verilen en yaygın örneği, Kokteyl Partisi Etkisi olarak bilinen bir kişinin daha az önemli olan diğer uyaranlar yerine önemli tek bir uyarana odaklanabilmesi ve onunla ilgilenebilmesi durumudur. Bu fenomen, diğer uyaranlar göz ardı edilirken bir uyaran için daha derin işlem seviyelerinin oluşmasına izin verir.
Geçmişe dönüş ya da istemsiz tekrar eden bellek, bireylerin eski deneyimleri ya da eski deneyimlerin ögelerini ani ve genellikle güçlü bir şekilde yeniden deneyimlediği psikolojik fenomendir. Bu deneyimler sevindirici, üzgün, heyecan verici veya herhangi başka bir duygu olabilir. Geçmişe dönüş terimi, özellikle, anı istemsiz hatırlandığında ve/veya bu anı insanın tekrar yaşayabileceği kadar yoğun olduğunda, bunun gerçek zamanda yaşanmadığını, sadece bir anı olduğunu fark edemeyeceği durumlarda kullanılır.
Eidetik hafıza bir görüntüyü yalnızca bir kez gördükten sonra ve anımsatıcı bir cihaz kullanmadan kısa bir süre için yüksek hassasiyetle bellek ten geri çağırma yeteneğidir. Eidetik bellek ve fotoğrafik bellek terimleri popüler olarak birbirinin yerine kullanılsa da, eidetik bellek, bir nesneyi artık yok olduktan sonra birkaç dakika boyunca görme yeteneğidir. Fotoğrafik bellek ise metin, sayı veya benzeri sayfaların çok ayrıntılı olarak hatırlanma yeteneğidir. Kavramlar ayırt edildiğinde, eidetik belleğin az sayıda çocukta meydana geldiği ve genellikle yetişkinlerde bulunmadığı bildirilirken gerçek fotoğrafik belleğin var olduğu hiçbir zaman kanıtlanmamıştır.

Bazen "normal yaşlanma" olarak tanımlanan yaşa bağlı hafıza kaybı, Alzheimer hastalığı gibi demans türleriyle ilişkili hafıza kaybından niteliksel olarak farklıdır ve farklı bir beyin mekanizmasına sahip olduğuna inanılır.
Algısal yük teorisi, dikkat ile ilgili psikolojik bir teoridir. Nilli Lavie tarafından doksanların ortalarında erken/geç seçim tartışmasına potansiyel bir çözüm olarak sunulmuştur.
Otobiyografik hafıza, epizodik ve anlamsal hafızanın bir kombinasyonuna dayanan, bireyin hayatından hatırlanan bölümlerden oluşan bir bellek sistemidir. Bu nedenle bir tür açık bellek olarak kabul edilir.
Çürüme teorisi ya da bozunma teorisi, sadece zamanın geçmesi nedeniyle hafızanın kaybolduğunu öne süren bir teoridir. Bu nedenle bilgi, zaman geçtikçe ve hafızanın yanı sıra hafıza gücü de yıprandıkça daha sonraki erişim için daha az kullanılabilir hale gelir. Birey yeni bir şey öğrendiğinde, nörokimyasal bir "hafıza izi" yaratılır. Ancak zamanla bu iz yavaş yavaş parçalanır. Bilginin aktif olarak tekrarlanmasının, bu geçici düşüşe karşı koyan önemli bir faktör olduğuna inanılıyor. Nöronların biz yaşlandıkça yavaş yavaş öldüğüne yaygın olarak inanılır, ancak bazı eski hatıralar en son deneyimlenen hatıralardan daha güçlü olabilir. Bu nedenle, çürüme teorisi çoğunlukla kısa süreli bellek sistemini etkiler, diğer bir daha eski anıların genellikle beyindeki şoklara veya fiziksel saldırılara karşı daha dirençli olduğu anlamına gelir. Ayrıca zamanın geçmesinin tek başına unutmaya neden olamayacağı ve çürüme teorisinin zaman geçtikçe meydana gelen bazı süreçleri de hesaba katması gerektiği düşünülmektedir.
Çoklu Mağaza veya Modal Model olarak da bilinen Atkinson-Shiffrin Modeli, 1968 yılında psikolog Richard Atkinson ve Richard Shiffrin tarafından önerilen bir bellek modelidir. Modele göre insan hafızasının üç ayrı bileşeni vardır:
- Duyusal Kayıt adı verilen duyusal bilgilerin belleğe girdiği bileşen
- Hem duyusal kayıttan hem de uzun vadeli bellekten girdi alan ve tutan Kısa Süreli Depo
- Kısa süreli depoda tekrarlayarak, prova yaparak hatırlanan, bilgilerin süresiz olarak tutulduğu Uzun Süreli Depo