Bilgi işlem modelinin ilk aşamasıdır. Duyusal Kayıt olarak da adlandırılabilir.
Çevremizdeki etkileşimimiz sonucu duyularımızın bilgileri aktardığı geçici bir kayıt yeridir.5 duyumuz olmasına rağmen belleğimiz ile ilgili en çok görme ve duyma duyularımıza yoğunlaşılmıştır. Duyusal bellek ikonik(gördüklerimizi kaydeden) ve ekoik(duyduklarımızı kaydeden) belleklerden oluşur. Duyusal bellek görsel bilgiler yarım saniyeden kısa sürede tutulur. Oysa duyduklarımız duyusal bellekte daha uzun sürede kalır bu süre neredeyse 4 saniyedir. Buna en iyi örnek derste öğretmenin ben en son ne dedim sorusuna verdiğimiz doğru cevaptır.
