長期記憶（LTM）とは、数日から一生分の情報を長期間保存できる記憶のことである。LTMは短期記憶よりもはるかに大きな容量を持っており、個人的な経験、知識、技能、意味情報など、さまざまな情報を保存することができる。LTMに保存された情報は、後で必要なときに取り出して使用することができ、検索と想起のプロセスによって記憶の痕跡が強化されることも多い。長期記憶には、宣言型記憶（事実情報用）、手続き型記憶（技能や習慣用）など、いくつかの種類がある。