Многое из того, что известно о биологии памяти, получено в ходе исследований на людях с повреждениями определенных участков головного мозга. Важная информация была собрана также с помощью экспериментов, в ходе которых хирургическим или химическим путем повреждали головной мозг животных, а затем наблюдали, как скажутся эти действия на припоминании старой информации и приобретении новых навыков. Кроме того, исследования в области молекулярной биологии проливают свет на специфические изменения, которые могут происходить в клетках головного мозга при формировании памяти.