همه ما این لحظه را تجربه کرده‌ایم: شما در حال مکالمه تلفنی هستید و فردی که با او صحبت می‌کنید، نام و شماره فردی را که برای برقراری تماس نیاز دارید، به شما می‌دهد. شما قلم یا کاغذی برای نوشتن اطلاعات ندارید، بنابراین نام و شماره را بارها و بارها تکرار می‌کنید تا به خاطر بسپارید. درحالی‌که هنوز دارید شماره را ذهن خود مرور می‌کنید سعی می‌کنید گوشی را سریع قطع کنید تا بتوانید با شماره داده‌شده تماس بگیرید . ممکن است متوجه شوید که حافظه شما در این موقعیت چندان قابل‌اعتماد نیست.
روانشناسان نظریه‌های بسیاری در مورد این‌که این نوع حافظه چگونه کار می‌کند، دارند: برخی به آن تحت عنوان حافظه کوتاه‌مدت و بعضی بنام حافظه کاری به آن اشاره می‌کنند. در این مجموعه نکته‌ها، ما این نوع حافظه سریع - حافظه‌ای را که برای کمتر از یک دقیقه به آن نیاز دارید- را حافظه کوتاه‌مدت می‌خوانیم.
افراد کمی هستند که می‌توانند اطلاعات را در حافظه کوتاه‌مدت نگهداری کنند، قبل از آنکه آن را فراموش کنند. اطلاعات در حافظه کوتاه‌مدت به‌راحتی مختل می‌شود. به‌عنوان‌مثال، اگر می‌خواهید نام و شماره تلفنی را به خاطر بسپارید و کسی در همان زمان با شما صحبت کند، احتمالاً بسیار آزرده خواهید شد؛ همچنین نام و شماره را فراموش خواهید کرد و اگر تمرکز نکنید، آن را از حافظه کوتاه‌مدت از دست می‌دهید. دلیلش این است که حافظه کوتاه‌مدت به توانایی شما برای توجه متمرکز بستگی دارد. برای حفظ اطلاعات در حافظه کوتاه‌مدت، باید توجه خود را بر آن تمرکز کنید.
نظریه‌های مربوط به حافظه به سال 1800 بازمی‌گردد. در حال حاضر محققان می‌توانند از فنّاوری fMRI استفاده کنند تا ببینند زمانی که افراد کارهای مختلفی انجام می‌دهند و با تصاویر، کلمات و صداهای مختلف ارتباط برقرار می‌کنند، چه قسمت‌هایی از مغز فعال هستند. هنگامی‌که انجام یک وظیفه شامل استفاده از حافظه کوتاه‌مدت است، قشر پیشانی مغز (که مسئول توجه متمرکز است) فعال می‌شود. سایر قسمت‌های مغز نیز در طول انجام وظایفی که حافظه کوتاه‌مدت را استفاده می‌کنند فعال هستند. برای مثال، اگر وظیفه شامل یادآوری کلمات یا اعداد باشد، در نیمکره چپ نیز فعالیت وجود خواهد داشت. اگر وظیفه شامل محاسبات جغرافیایی، مانند پیدا کردن چیزی بر روی یک نقشه باشد، همچنین نیمکره راست نیز فعال خواهد بود.
شاید جالب‌ترین نتیجه این است که ارتباط بین این مناطق و قشر پیشانی مغز، زمانی که از حافظه کوتاه‌مدت استفاده می‌شود، افزایش پیدا می‌کند. درحالی‌که حافظه کوتاه‌مدت فعال است، قشر پیشانی مغز، راهبردها را انتخاب کرده و تصمیم می‌گیرد به چه چیزی توجه کند. این تأثیر قابل‌توجهی بر حافظه دارد.
اسکن مغز با استفاده از «تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کارآمد (fMRI)» نشان می‌دهد که در ناحیه قشر پیشانی مغز (قسمتی از مغز شما که درست در پشت پیشانی قرار دارد)، براثر وجود استرس، فعالیت کمتر می‌شود. این نشان می‌دهد که استرس اثربخشی حافظه کوتاه‌مدت را کاهش می‌دهد.
این نیز جالب‌توجه است که بین حافظه کوتاه‌مدت و مقدار داده‌های حاصل از محرک‌های حسی که در یک بازه زمانی پردازش می‌کنید، رابطه معکوس وجود دارد. افرادی که حافظه کوتاه‌مدت کارآمدی دارند، قادر به پایش بهتر اطرافشان هستند. قشر پیشانی مغز آنچه را که شما باید بدان توجه داشته باشید، تعیین می‌کند. اگر شما بتوانید تمام محرک‌های حسی اطراف خود را حذف کنید و در عوض خود را بر روی یک‌چیز در حافظه کوتاه‌مدت متمرکز کنید، می‌توانید آن را به یاد بسپارید.
تحقیقات اخیر ارتباطی بین حافظه کوتاه‌مدت و موفقیت دانشگاهی پیداکرده است. تریسی آلویی (2010) ظرفیت حافظه کوتاه‌مدت در یک گروه کودکان پنج‌ساله را آزمایش کرد و سپس وضعیت این کودکان را در طول زمان پیگیری کرد. میزان کارایی حافظه کوتاه‌مدت در سن پنج‌سالگی، وضعیت تحصیلی کودکان را در دوران دبیرستان و فراتر از آن پیش‌بینی می‌کند: کسانی که توانایی‌های حافظه کوتاه‌مدت بیشتری داشتند، ازلحاظ تحصیلی موفق‌تر بودند. این نباید جای تعجب داشته باشد، زیرا حافظه کوتاه‌مدت در یادآوری دستورالعمل‌های معلم دخیل است و همان‌طور که در ادامه خواهیم گفت، بخشی از حافظه بلندمدت است. نکته مهم این است که توانایی حافظه کوتاه‌مدت را می‌توان سنجید؛ پس اگر امتیاز کودک از این لحاظ کم باشد، از نتایج آن می‌توان برای برنامه‌ریزی مداخله‌ای تحصیلی استفاده کرد. این‌یک روش نسبتاً سریع و آسان برای پیدا کردن دانش آموزان در معرض خطر مشکلات تحصیلی است و به معلمان و والدین فرصتی برای مقابله با این مشکلات در اوایل ورود کودک به مدرسه می‌دهد.