چنانکه در شکل الگوى خبرپردازى يادگيرى (از بايلر و اسنومن - ۱۹۹۶) ديده مى‌شود، حافظهٔ حسى (sensory memory) نخستين مرحلهٔ خبرپردازى است. به‌حافظهٔ حسي، مخزن حسى (sensory store) و ثبت حسى (sensory register) نيز گفته مى‌شود. محرک‌هاى محيطى (نور، صدا، حرارت، بو، و جزء اينها) به‌طور دائم بر گيرنده‌هاى حسى ما اثر مى‌گذارند. گيرنده‌ها اجزاء نظام حسى مربوط به ديدن، شنيدن، چشيدن، بوئيدن و لمس کردن هستند. نظام کلى گيرنده‌ها را حافظهٔ حسى مى‌نامند. الگوهاى فعاليت عصبى که به ‌هنگام رسيدن محرک‌ها به گيرنده‌ها تشکيل مى‌شوند، پس از قطع تأثير محرک، براى مدت بسيار کوتاهى (يک تا سه ثانيه) حفظ مى‌شوند. اما در همين فاصلهٔ کوتاه ما فرصت انتخاب اطلاعات را براى انتقال به حافظهٔ کوتاه‌مدت داريم.


براى روشن شدن موضوع، با انگشت خود به بازويتان ضربه بزنيد و احساس آنى آن را تجربه کنيد. بعد ضربه‌زدن را متوقف کنيد و ببينيد چگونه احساس به‌سرعت زائل مى‌شود. ابتدا شما احساس واقعى ضربه را حس مى‌کنيد، اما بعد تنها به‌ ياد مى‌آوريد که به بازوى خود ضربه زده‌ايد. در اين آزمايش، درون‌داد حسى پس از حذف محرک تنها مدت زمانى بسيار کوتاه باقى مى‌ماند. بنابراين، اطلاعات وارد شده به حافظهٔ حسى تنها براى مدتى بسيار کوتاه (حداکثر همان سه ثانيه) دست‌نخورده حفظ مى‌شوند.


در حافظهٔ حسى نسخهٔ دقيقى از اطلاعات حسى ذخيره مى‌شود. برخى از صاحب‌نظران را عقيده بر اين است که براى هر يک از حواس ما يک حافظهٔ حسى جداگانه وجود دارد. با وجود اين، حواس ديدارى و شنيدارى بيشترين مقدار اطلاعات محيطى را به ‌ما مى‌رسانند. حافظهٔ حسيِ منطبق با حس بينائى را مخزن تصويرى (iconic store) و حافظهٔ حسى منطبق با حس شنوائى را مخزن پژواکى (echoic store) ناميده‌اند. در زير به مثال‌هاى از وجود اين دو مخزن حسى نسبتاً مستقل توجه کنيد.


دستتان را در مقابل صورتتان تکان بدهيد. ردّ ضعيفى که پس از کنار رفتن دستتان باقى مى‌ماند، يعنى آثار رويداد اتفاق افتاده، گواه مشخصى بر وجود يک نظام حسى است. دست خود را مشت کنيد، به‌سرعت دو تا از انگشتان خود را باز کنيد، دوباره با حداکثر سرعت ممکن دست خود را مشت کنيد. اگر دقت کنيد، ردّى از انگشتانتان را خواهيد ديد که آنقدر دوام مى‌آورد تا آنها را شمارش کنيد. (نورمن - Norman - ۱۹۸۲، ص۵).


هم‌زمان اطلاعات بسيار زيادى حس مى‌شوند و همهٔ آنها در حافظهٔ کوتاه‌مدت ثبت مى‌گردند. در واقع ما در هر لحظه اطلاعاتى بسيار فراتر از آنچه بتوانيم به‌ ياد آوريم دريافت مى‌نمائيم. با اين حال، تنها اطلاعاتى که مورد توجه ما قرار مى‌گيرند حفظ مى‌شوند. به‌سخن ديگر، آن بخش از اطلاعات موجود در حافظهٔ حسى که مورد توجه قرار مى‌گيرند وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌شوند، ولى بقيهٔ اطلاعات از اين حافظه حذف يا فراموش مى‌شوند. پس، نخستين عامل مهم در يادگيرى توجه يا دقت (attention) است، يعنى تمرکز انتخابى بر روى بخشى از اطلاعاتى که به‌حافظهٔ حسى وارد شده‌اند. به‌طور کلي، اطلاعات يا فعاليت‌هاى تازه و ناآشنا نياز به توجه بيشترى دارند. براى نمونه، مطالعهٔ يک متن درسى سنگين و هم‌زمان گوش دادن به راديو کارى دشوار است، در حالى که خواندن يک مطلب ساده و گوش دادن به راديو کار چندان دشوارى نيست.


به‌طور کلي، ما از طريق توجه کردن به‌بعضى امور و بى‌توجهى به ‌بعضى امور ديگر تصميم مى‌گيريم که تنها آنچه را که مى‌خواهيم ادراک کنيم انتخاب نمائيم. بنابراين، توجه يا دقت، در ادراک (perception) اطلاعات و انتقال آنها به حافظهٔ کوتاه‌مدت و از آنجا به حافظهٔ درازمدت نقش اساسى به‌عهده دارد. با وجود اين، ادراک محرک‌ها صرفاً به‌ معنى دريافت آنها نيست، بلکه ادراک تحت تأثير حالات ذهني، تجارب قبلي، دانش، انگيزش، و بسيارى از ويژگى‌هاى ديگر ادراک‌کننده قرار دارد.


به‌طور خلاصه، حافظهٔ حسى مرحلهٔ يادگيرى و به يادسپارى اطلاعات است. در اين حافظه نسخهٔ دقيقى از اطلاعات ذخيره مى‌شوند. گنجايش اين حافظه بسيار زياد است، اما مدت‌زمان ذخيره‌سازى اطلاعات در آن بسيار کوتاه است. بعد از آنکه محرکى وارد حافظهٔ حسى مى‌شود، اگر مورد توجه يا دقت قرار بگيرد اطلاع يا خبرى که معرف آن محرک است به حافظهٔ کوتاه‌مدت انتقال مى‌يابد، ولى اگر به‌ آن توجه نشود فراموش مى‌شود، يعنى از اين حافظه حذف مى‌گردد.