Kurzzeit- und Langzeiterinnerungen sowie deklarative, d. h., bewusst wahrgenommene Informationen, und prozeduale Erinnerungen, d. h., unbewusst wahrgenommene Informationen, bilden sich auf unterschiedliche Art und Weise. Dabei sind auch verschiedene Hirnregionen dann am Erinnerungsprozess beteiligt, was bedeutet, dass Erinnerungen sich nicht in einem bestimmten Ort im Gehirn formen, sondern dass unterschiedliche Hirnregionen für die verschiedensten Erinnerungen zuständig sind: In der Amygdala werden emotionale Reaktionen wie Angst oder Wut abgelegt, im Striatum erlernte Fähigkeiten, der Hippocampus ist verantwortlich für das Entstehen, Speichern und Abrufen von deklarativen Erinnerungen, während der Temporallappen für die Bildung und Abrufung von Erinnerungen zuständig ist. Erinnerungen werden stets in Neuronengruppen, also mehr oder minder großen Zellverbänden, gespeichert, wobei diese Erinnerungen gleichzeitig mit Sinneserfahrungen verknüpfen, und je öfters diese Neuronengruppen aktiviert werden, desto überdauernder wird eine Erinnerung. Dafür werden synaptische Verbindungen verändert und somit die Erinnerungen stabilisiert. Beim Abrufen von Erinnerungen kommunizieren daher ebenfalls verschiedene Hirnregionen miteinander, vordringlich die Großhirnrinde, die für die Informationsverarbeitung zuständig ist, die Region für die Verarbeitung von Sinneseindrücken, und der mediale Teil des Temporrallappens, wobei im Moment des Erinnerns die Neruronenaktivität im medialen Temporallappen mit den Wellen in der Großhirnrinde synchronisiert werden.
