Ilgalaikė atmintis – čia iš trumpalaikės atminties atėjusi informacija saugoma ilgesnį ar trumpesnį laiką – nuo kelių valandų iki metų, dešimtmečių ar net visą gyvenimą. Pvz., visą gyvenimą galime atsiminti savo mokytojus, klasės draugus, jų pomėgius, nors seniai su jais bendravome.