رمزگردانى مهم‌ترين عنصر پردازش اطلاعات است. در واقع سطح پردازش (level of processing) معرف حافظه‌هاى گوناگون است. اطلاعاتى که پردازش نمى‌شوند تنها يک تأثر حسى موقتى از خود برجاى مى‌گذارند (حافظهٔ حسي)؛ اطلاعاتى که فقط تکرار مى‌شوند، يعنى به‌طور سطحى پردازش مى‌شوند، براى چند ثانيه قابل دسترسى‌ مى‌باشند (حافظهٔ کوتاه‌مدت)؛ و اطلاعاتى که بيشتر پردازش مى‌شوند به حافظهٔ درازمدت راه مى‌يابند. اطلاعات در حافظهٔ درازمدت نيز يکسان پردازش نمى‌شوند، براى نمونه، اگر از يادگيرندگان خواسته شود تا يک کلمه را ياد بگيرند و به ياد آورند ممکن است آن را به‌طور بسيار سطحى پردازش کنند، يعنى صرفاً به ويژگى‌هاى ظاهرى آن توجه نمايند. و باز هم در سطحى عميق‌تر ممکن است معنى کلمه را هم در نظر بگيرند، يعنى آن کلمه را به‌طور معنائى رمزگردانى کنند.


در واقع نظريهٔ سطوح پردازش رقيب نظريهٔ حافظه‌هاى سه‌گانه است. چنانکه ديديم، در نظريهٔ حافظه‌هاى سه‌گانه که به نظريهٔ اتکينسون - شيفرين (Atkinson - Shiffrin) معروف است، محرکات يا درون‌دادها از زمان دريافت به‌توسط گيرنده‌هاى حسى تا زمانى که به‌صورت يادگيرى در مى‌آيند از سه حافظهٔ نسبتاً مستقل‌ گذر مى‌کنند. برخلاف اين نظريه، پيروان نظريهٔ سطوح پردازش از جمله کريک (Craik)، لاکهارت (Lockhart)، و کرين (Crain) (نگاه کنيد به اسلاوين - Slavin سال ۱۹۹۱)، به‌جاى حافظه‌هاى گوناگون، به ‌سطوح گوناگون پردازش اطلاعات باور دارند. به‌ اعتقاد ايشان، محرک‌ها يا درون‌داد‌هاى محيطى در چند سطح مختلف پردازش مى‌شوند، نه اينکه از چند حافظهٔ مختلف مى‌گذرند. براى نمونه، ممکن است با ديدن يک اتومبيل در خيابان وجود آن را ادراک کنيم اما توجهى به آن نشان ندهيم. اين پائين‌ترين سطح پردازش است و ممکن است به ‌ما کمک نکند تا بعدها آن اتومبيل را به ‌ياد آوريم. در سطح عميق‌ترى از پردازش، ممکن است آن اتومبيل را با نام شناسائى کنيم، مثلاً اينکه پيکان يا بنز است. اين نام‌گذارى موجب سهولت يادآورى اتومبيل خواهد بود، زيرا در سطح عميق‌ترى پردازش شده است. در عالى‌ترين يا عميق‌ترين سطح پردازش، ما به ‌اتومبيل معنى مى‌دهيم. مثلاً اينکه متوجه مى‌شويم که ما خود يک پيکان هم‌رنگ اتومبيل مورد بحث داريم. هر قدر که ما بشتر به جزئيات يک محرک توجه کنيم، از لحاظ ذهنى بيشتر آن را پردازش مى‌کنيم، و لذا احتمال اينکه بعدها آن را ياد آوريم نيز بيشتر است. به سخن‌ ديگر، حافظه يا يادآورى به عمق پردازش وابسته است.


نظريهٔ ديگرى که به نظريهٔ سطوح پردازش نزديک است و واضع آن پايويو (Paivio) است، نظريهٔ رمز دوگانه (dual - code) نام دارد (نگاه کنيد به گيج - Gage - و برلاينر - Berliner - سال ۱۹۹۲). در اين نظريه گفته مى‌شود که اطلاعات يا به‌صورت تصاوير ذهنى يا به‌صورت کلامى در حافظهٔ درازمدت ذخيره مى‌شوند. اشياء يا رويدادهاى عينى مانند گربه، گوسفند، تجارب تعطيلات نوروزي، يا ديدارى از يک موزه به‌صورت تصاوير ذهنى ذخيره مى‌شوند. امور انتزاعى مانند حقيقت، عدالت، و از اين قبيل به‌صورت کلامى ذخيره مى‌شوند. هم‌چنين بعضى امور که داراى هر دو ويژگى عينى و انتزاعى هستند، مانند خانه احتمالاً به‌هر دو صورت تصويرى و کلامى در حافظه ذخيره مى‌شوند، اما در اين صورت يکى از دو رمز ممکن است بر ديگرى غالب باشد.


بنا به نظريهٔ رمز دوگانه، اطلاعاتى که قابل رمزگردانى به ‌هر دو صورت تصويرى و کلامى هستند آسان‌تر آموخته مى‌شوند. شايد به ‌همين دليل است که توضيح کلامى مطالب همراه با شکل و نمودار به يادگيرى و يادآورى مطالب کمک بيشترى مى‌کند.


برانفورد (Branford - ۱۹۷۹) در تکميل نظريهٔ سطوح پردازش و رمز دوگانه، نظريهٔ پردازش منطبق بر انتقال (transfer - appropriate processing) را وضع کرده است. طبق اين نظريه، نيرومندى و طول مدت حافظه نه ‌تنها به عمق پردازش، بلکه هم‌چنين به شباهت بين شرايط يادگيرى و شرايط يادآورى وابسته است. بنا به گفتهٔ اسلاوين (۱۹۹۱)، به‌‌ همين سبب است که مى‌بينيم آزمون‌شوندگان در سؤال‌هاى عينى (تستي) يا کامل‌ کردنى مربوط به ‌نکات دستورى و نقطه‌گذارى جملات عملکرد بسيار خوبى دارند، اما به ‌اين خوبى نمى‌توانند اصول دستورى و نقطه‌گذارى را در جملاتى که خود مى‌نويسند به‌ کار بندند.