Przechowywanie informacji jest jednym z trzech podstawowych procesów pamięciowych obok zapamiętywania i zapominania, rozróżnianych w klasycznym podejściu psychologicznym. Podział ten jest nieadekwatny do dzisiejszej wiedzy z zakresu psychologii poznawczej. Wyróżnia się więcej faz procesu pamięciowego, w których "przechowywanie informacji" nie ma ściśle sprecyzowanego znaczenia i może dotyczyć zarówno "kodowania informacji" jak ich "rekodowania" w pamięci, a także klasycznego przechowywania tych informacji. Niniejszy artykuł dotyczy tego ostatniego zjawiska.
Za przechowywanie informacji w pamięci odpowiedzialne są komórki nerwowe w mózgu. Pamięć człowieka magazynuje informacje w różnych systemach pamięciowych (np. pamięć krótkotrwała, pamięć długotrwała i jej podsystemy). Trwałe przechowywanie informacji związane jest z chemicznymi i strukturalnymi zmianami w mózgu. Proces ten nie jest całkowicie wyjaśniony.