تنها بخش کوچکى از اطلاعات وارد شده به ‌حافظهٔ حسى که مورد توجه قرار مى‌گيرد به حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌رسد و بقيهٔ اطلاعات از اين حافظه حذف مى‌گردد. اطلاعاتى که در حافظهٔ حسى مورد توجه قرار مى‌گيرند، به ‌الگوهاى تصويرى يا صوتى (يا ساير رمزهاى حسي) تبديل مى‌شوند و به حافظهٔ کوتاه‌مدت انتقال مى‌يابند. بنابراين، برخلاف حافظهٔ حسى که در آن اطلاعات دقيقاً مطابق با محرک‌هاى حسى ذخيره مى‌شوند، در حافظهٔ کوتاه‌مدت، اطلاعات به‌صورت رمز در مى‌آيند (رمزگردانى مى‌شوند).


در حافظهٔ کوتاه‌مدت، اطلاعات عمدتاً به‌شکل صوتى يا شنيدارى رمزگردانى مى‌شوند، اما اين حافظه از رمزهاى ديگرى چون رمزهاى ديدارى و معنائى نيز استفاده مى‌کند. رمز شنيدارى وابسته به‌ صدا يا تلفظ محرک است؛ رمز ديدارى مبتنى بر نوعى تصوير ذهنى از محرک است؛ و رمز معنائى متکى بر معنى محرک (مثلاً نوعى تداعى ميان آن محرک با محرک‌هاى ديگر) است. براى نمونه، وقتى که ما به شمارهٔ تلفنى نگاه مى‌کنيم و تا لحظهٔ گرفتن شماره آن را حفظ مى‌نمائيم يکى از کارهاى زير را انجام مى‌دهيم: يا يک تصوير ذهنى از آن شماره به‌خاطر مى‌سپاريم (رمز ديداري) يا صداى ارقام را حفظ مى‌کنيم (رمز شنيداري)؛ يا نوعى معنى به آن شماره مى‌دهيم، مثلاً آن را با يک شمارهٔ آشنا تداعى مى‌کنيم (رمز معنائي). علاوه بر اينها، رمزهاى مربوط به ساير حواس، مانند لامسه و بويائى نيز در حافظهٔ کوتاه‌مدت ذخيره مى‌شوند. مثلاً بوى شير ترشيده تا چند ثانيه پس از تجربه کردن آن در ياد ما مى‌ماند.


اطلاعات وارد شده به حافظهٔ کوتاه‌مدت براى حداکثر ۳۰ ثانيه باقى مى‌مانند و پس از آن فراموش مى‌شوند (از اين حافظه حذف مى‌شوند). اگر بخواهيم اطلاعات موجود در اين حافظه را براى مدت زمان بيشترى نگه داريم بايد از استراتژى يا راهبرد تکرار يا مرور ذهنى (rehearsal) کمک بگيريم. تا زمانى که اطلاعات تکرار يا مرور مى‌شوند در حافظهٔ کوتاه‌مدت باقى مى‌مانند. تکرار يا مرور براى اطلاعاتى مفيد است که مى‌خواهيم آنها را مورد استفاده قرار دهيم و بعد فراموششان نمائيم، مانند شمارهٔ تلفنى که نيازى به‌ حفظ کردن آن نداريم، اما از زمانى که آن را مى‌بينيم يا مى‌شنويم تا زمانى که آن را مى‌گيريم بايد در حافظهٔ ما باقى بماند.


براى مطالبى که قصد يادگيرى آنها را داريم، علاوه بر تکرار يا مرور ذهنى لازم است آنها را با مطالبى که قبلاً آموخته و در حافظهٔ درازمدت ذخيره کرده‌ايم تداعى نمائيم. در اين حالت، مرور ذهنى به‌ اين سبب انجام مى‌شود که بتوانيم ارتباط لازم را بين مطالب جديد و قديم ايجاد نمائيم. معمولاً اطلاعات از دو منبع مختلف وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌شوند: حافظهٔ حسي، حافظهٔ درازمدت. غالباً اطلاعات به‌طور هم‌زمان از اين دو حافظه وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌شوند. براى مثال، وقتى که ما يک پرونده مثلاً سار را مى‌بينيم، حافظهٔ حسى ما تصوير ذهنى اين محرک را به‌ حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌فرستد. در همين‌حال، ممکن است که ما، به‌طور ناهشيار، در حافظهٔ درازمدت خود به ‌جستجو بپردازيم تا اطلاعات مربوط به پرندگان را بيابيم و از اين طريق پرندهٔ موردنظر را به‌عنوان يک سار شناسائى کنيم. همراه با اين شناسائي، ممکن است اطلاعات ديگرى دربارهٔ سارها به حافظهٔ کوتاه‌مدت ما بيايند، از جمله خاطرات تجارب گذشتهٔ ما دربارهٔ سارها يا احساس ما نسبت به اين پرندگان. همهٔ اين اطلاعات را در طول زندگى ما تدريجاً به ‌حافظهٔ درازمدت وارد شده‌اند، و از طريق پردازش ذهنى منظرهٔ سار به حافظهٔ کوتاه‌مدت ما رسيده و به‌صورت هشيار يا آگاهانه در آمده‌اند.


حافظهٔ کوتاه‌مدت را مى‌توان حافظهٔ هشيار آدمى دانست، زيرا ما از تمام محتواى آن آگاه هستيم و هر يک از اطلاعات موجود در اين حافظه را مى‌توانيم به‌سادگى به‌ ياد آوريم و براساس آن پاسخ بدهيم. هرگونه اطلاعاتى را که بخواهيم مورد استفاده قرار دهيم، ابتدا بايد آن را به حافظهٔ کوتاه‌مدت بفرستيم. يعنى اطلاعات موجود در حافظهٔ درازمدت نيز براى تبديل به پاسخ بايد ابتدا وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت بشوند.


حافظهٔ کوتاه‌مدت را گاه حافظهٔ فعال (working memory) نيز مى‌نامند، زيرا اين حافظه با اطلاعاتى که در ذهن به‌طور فعال وجود دارند و در حال فعاليت براى انتقال به حافظهٔ درازمدت هستند سروکار دارد.


حافظهٔ کوتاه‌مدت بيشتر به‌صورت يک تدبير ذهنى براى رفع نيازهاى آنى عمل مى‌کند و مهمترين فايده‌ آن اين است که به ما امکان مى‌دهد تا اطلاعات را براى مدتى که نياز داريم در ذهن نگه داريم. به‌همين سبب، طول مدت نگهدارى مطالب در حافظهٔ کوتاه‌مدت بسيار مختصر است. اين مدت براى رفع نيازهاى آنى انسان کفايت مى‌کند. مثلاً وقتى که ما در دفترچهٔ تلفن شماره‌اى را مى‌بينيم، مدت ۱۵ تا ۳۰ ثانيه کافى است تا قلم و کاغذ برداريم و شمارهٔ موردنظر خود را يادداشت کنيم. يا هنگام مطالعه، از لحظه‌اى که اولين کلمهٔ يک جمله را مى‌خوانيم تا زمانى که به پايان جمله مى‌رسيم مجموعهٔ کلمات جمله را در حافظه نگه مى‌داريم تا اينکه معنى جمله را درک نمائيم و بعد بلافاصله کلمات را از ياد مى‌بريم. يعنى زمانى که به کلمهٔ آخر جمله مى‌رسيم هنوز کلمهٔ نخست آن را به ‌ياد داريم. همچنين ما در حل کردن مسائل و تصميم‌گيرى‌هاى مختلف، به‌اين حافظه متکى هستيم. هرچند که اطلاعات مورد نياز براى حل کردن مسائل يا درک معنى جملات از خارج حافظهٔ کوتاه‌مدت مى‌آيند، عمل واقعى حل مسئله يا درک معنى جمله تنها از اطلاعاتى که در حافظهٔ کوتاه‌مدت موجود هستند ميسر مى‌شود.


چنانکه گفته شد، اطلاعات براى مدت بسيار کوتاهى (حداکثر تا ۳۰ ثانيه) در حافظهٔ کوتاه‌مدت باقى مى‌مانند و اگر تکرار نشوند فراموش مى‌گردند. بنابراين، در هر لحظه اطلاعات زيادى وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت ما مى‌شوند و اطلاعات زيادى از آن خارج مى‌گردند. فراموش شدن سريع اطلاعات از حافظهٔ کوتاه مدت بسيار مفيد است. بدون اين فراموشي، ذهن با انبوهى از اطلاعات غيرضرورى انباشته مى‌شد. ما به ‌تمامى اطلاعاتى که وارد حافظهٔ کوتاه‌مدت‌مان مى‌شوند نياز نداريم. چنانکه گفتيم، وقتى که ما جمله‌اى را مى‌خوانيم يا مى‌شنويم تمام کلمات آن را تا زمانى که معنى جمله را در نيافته‌ايم در حافظه نگه مى‌داريم، اما پس از آنکه معنى جمله را دريافتيم ديگر نيازى به خود کلمات نداريم و به‌سرعت آنها را فراموش مى‌کنيم.


ويژگى مهم ديگر حافظهٔ کوتاه‌مدت گنجايش اندک آن است. پژوهشگران يادگيرى گنجايش اين حافظه را براى بزرگسالان ۲۷ مادهٔ اطلاعاتى برآورد کرده‌اند. بعضى از افراد مى‌توانند در يک‌ زمان ۲+۷ يعنى ۹ مادهٔ اطلاعاتى را در حافظهٔ کوتاه‌مدت خود نگهدارى نمايند. در حالى‌که بعضى ديگر قادر به حفظ تنها ۲-۷ يعنى ۵ مادهٔ اطلاعاتى هستند. ما مى‌توانيم يک شمارهٔ تلفن ۷ رقمى را بعد از نگاه کردن در دفتر تلفن و تا رسيدن به تلفن و گرفتن آن شماره در حافظه نگه داريم، اما اگر قرار باشد دو شمارهٔ تلفن ۷ رقمى را با هم حفظ کنيم اين کار از عهدۀ حافظهٔ ما بر نخواهد آمد، زيرا دو شمارهٔ تلفن ۷ رقمى برابر است با ۱۴ مادهٔ اطلاعاتى که فراتر از گنجايش حافظهٔ کوتاه‌مدت ما است.

تقطيع

هرچند که گنجايش حافظهٔ کوتاه‌مدت به ۲۷ ماده محدود مى‌شود، با اين‌ حال مى‌توان به‌کمک سازمان دادن مطالب يا تدبيرى که تقطيع (chuncking) نام دارد ظرفيت اين حافظه را افزايش داد. تقطيع عبارت است از دسته‌بندى اطلاعات به واحدها يا قطعه‌هاى کمتر، يک قطعه شامل گروهى از ماده‌هاى اطلاعاتى به‌هم مرتبط است. براى اين منظور، بايد از اطلاعات موجود در حافظهٔ درازمدت استفاده کنيم، يعنى با توجه به آنچه که قبلاً آموخته و به حافظهٔ درازمدت سپرده‌ايم اطلاعات زيادى را که فراتر از حد گنجايش حافظهٔ کوتاه‌مدت ما هستند دسته‌بندى کنيم و پس از دسته‌بندى کردن به‌ياد بسپاريم. براى مثال، اگر بخواهيم اين حروف را: ا م ر ا د هـ گ ن ا د خ چند ثانيه پس از ديدن آنها را از حفظ بگوئيم، قادر به ‌انجام اين کار نخواهيم بود، زيرا تعداد آنها (۱۲ حرف) از گنجايش حافظهٔ کوتاه‌مدت ما بيشتر است. اما اگر با استفاده از اطلاعات موجود در حافظهٔ درازمدت به‌ياد بياوريم که اين حروف به‌طور معکوس سه کلمهٔ خدا نگهدار شما (سه قطعه) را شامل مى‌شوند آن‌گاه به‌راحتى مى‌توانيم آنها را حفظ و تکرار نمائيم. پس بايد گنجايش حافظهٔ کوتاه‌مدت را، به‌ جاى ۲۷ ماده، ۲۷ قطعه بدانيم.