Фізіологічні механізми пам'яті - освіта, закріплення, збудження і гальмування нервових зв'язків. Цим фізіологічним процесам відповідають процеси пам'яті: запам'ятовування, збереження, відтворення і забування. Умова успішної вироблення нервових зв'язків - значимість впливає подразника, потрапляння його в поле орієнтовною діяльності, відображення в осередку оптимального збудження кори головного мозку. Поряд з індивідуальною пам'яттю в мозку існують структури генетичної пам'яті. Ця спадкова пам'ять локалізована в таламо-гіпоталамічному комплексі. Тут знаходяться центри інстинктивних програм поведінки - харчові, оборонні, статеві - центри задоволення і агресії. Фізіологічною основою пам'яті є здатність кори півкуль головного мозку утворювати нові нервові зв'язки, умовні рефлекси. Вчення про утворення тимчасових нервових зв'язків - фізіологічна теорія запам'ятовування. Основою акту запам'ятовування є утворення зв'язку між новим і раніше закріпленим змістом. Їх зміцнення та згасання - фізіологічна основа процесів пам'яті. Фізіологічно запам'ятати - означає зберегти слід тимчасового нервового зв'язку, що утворився як відповідь на дію подразника. Для пам'яті важливе значення мають дезоксорибонуклеїнова (ДНК) і рибонуклеїнова (РНК) кислоти. ДНК передає закодовану інформацію молекулам РНК, яка використовується для синтезу специфічних білків, які спричиняють зміни у синапсах (місцях контакту нейронів). Це сприяє закріпленню зв'язків між нейронами різних частин мозку, тривалому збереженню збуджень. Закріплення матеріалу в пам'яті передбачає закріплення сліду. Збудження, що проходить у мозок від органів відчуттів, протягом деякого часу циркулює по замкнутих ланцюгах нейронів - ревербераційних (від лат. reverberacia - циркуляція) колах. Переживається це суб'єктивно як «відгук» події, що тільки сталася (ніби продовжуємо бачити - «стоїть перед очима», чути - «звучить у вухах»). Короткочасна пам'ять охоплює «активні сліди», що розпадаються, а також втрачає елементи через перевантаження, не характеризується «асоціативністю» слідів. Довготривала пам'ять містить «структурні» сліди, що характеризуються незворотністю та не піддаються розпаду. Неповне відновлення слідів пояснюється неповнотою сигналу чи інтерференцією (накладанням) слідів. Для розуміння фізіологічних основ пам'яті має значення підкріплення як досягнення мети дії індивіда, реакція на стимул, що мотивує цю дію. «Якщо зв'язок збігся з досягненням мети, він залишився й закріпився. Підкріплення - пункт злиття фізіологічного та психологічного аналізу механізмів пам'яті. Запам'ятовування того, що «було», має сенс для того, що «буде».
