Belleğin işlem aşamaları; kodlama, depolama ve çağırmadır.
Kodlama: Çevreden edinilen bilgilerin belleğe kaydedilip işlenir hâle getirilmesidir. Bu yerleştirme, bilginin alınma yoluna göre olur. Örneğin bir evin adresini işittiğimiz zaman sesle ilgili kodu, resme baktığımız zaman görsel kodu kullanırız. Öğrenilen malzemenin kalıcı olup kolay bulunabilmesi için birkaç koddan yararlanılır.
Depolama (saklama): Bilgilerin kodlanmasından sonra belleğin yaptığı ikinci işlem, kodlanan bilgilerin saklanmasıdır. Bilgilerin saklanarak korunmasına belleme adı verilir. Elektriksel biçimde gelen uyarıcılar, kimyasal bir değişime uğrayarak uzun süreli belleğe kaydedilir. Uzun süreli belleğe aktarılan bilgi, burada günler, aylar, yıllar boyunca saklanır.
Çağırma (hatırlama): Bellekte saklanan bilgiler, istendiği zaman yani bizim arzu ve irademizle bilinç alanına çıkabilir. İşte, öğrenilenlerin saklanıp yeniden canlandırılmasına hatırlama adı verilir. Hatırlamada kodlama ve depolama önemlidir. Hatırlama olayının olabilmesi için hatırlamak istediğimiz bilginin bellekte depolanmış olması ve depolanmış bilgiye bizi götürecek ipuçlarının var olması gerekir.
Bellekte çağırmaya yardımcı olacak örgütlenmeler; benzerlik, zıtlık, zamanda ve yerde birlikteliktir. Bu ilkelere çağrışım ilkeleri adı verilir. Çağrışım, belirli bir uyarıcının o uyarıcıyla geçmişte bir arada bulunmuş başka nesne ve durumları hatıra getirmesidir.