与记忆相关的四个主要大脑组织包括小脑、纹状体、大脑皮层、杏仁核与海马组织。
小脑:主要负责程序性记忆,这种记忆主要靠后天重复以及经典条件作用获得。
纹状体:前脑的一个复杂结构,是习惯的形成和刺激-反应之间联系的基础。
大脑皮层:负责感觉记忆以及感觉之间的关联记忆。
杏仁核与海马组织:负责事件、日期、名字等表象记忆和情绪记忆。