หน่วยความจำระยะสั้นและระยะยาวในขณะที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดมีความแตกต่างมากมาย หน่วยความจำระยะยาวใช้เพื่อเก็บข้อมูลความทรงจำชุดทักษะและความรู้ขั้นตอนที่สามารถเรียกคืนได้อย่างง่ายดายเมื่อจำเป็นทั้งโดยสมัครใจและไม่สมัครใจ หน่วยความจำระยะสั้นถูกออกแบบมาเพื่อเก็บข้อมูลในช่วงเวลาสั้น ๆ หลังจากนั้นจะถูกลืมหรือเก็บไว้อย่างถาวรในหน่วยความจำระยะยาวขึ้นอยู่กับว่ามีการใช้งานอย่างไรในขณะที่อยู่ในหน่วยความจำระยะสั้น
ความแตกต่างอย่างหนึ่งระหว่างหน่วยความจำระยะสั้นและระยะยาวก็คือข้อมูลจะอยู่ในหน่วยความจำระยะสั้นเพียงระยะเวลาสั้น ๆ ในขณะที่มันยังคงอยู่ในหน่วยความจำระยะยาวอย่างถาวร ผู้ที่ยัดเยียดข้อสอบหรือสอบอาจพบว่าพวกเขาสามารถจดจำข้อมูลได้อย่างง่ายดายหากพวกเขาศึกษาก่อนการทดสอบ แต่พวกเขาอาจพบว่าส่วนใหญ่หายไปในสองสามวันต่อมา ในงานปาร์ตี้บุคคลอาจสังเกตเห็นว่าเขาไม่สามารถจำชื่อแขกคนอื่นที่เขาเพิ่งพบได้แม้จะถูกบอกชื่อเมื่อไม่กี่วินาทีก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตามความทรงจำทักษะและข้อมูลที่จัดเก็บในหน่วยความจำระยะยาวอาจอยู่ที่นั่นตลอดไป
ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการระหว่างหน่วยความจำระยะสั้นและระยะยาวคือวิธีการเข้าถึงข้อมูลที่จัดเก็บในแต่ละหน่วย ข้อมูลในหน่วยความจำระยะสั้นสามารถเข้าถึงได้ง่ายเพราะมันอยู่ที่นั่นชั่วคราวเพื่อรอการใช้งาน ผู้คนใช้หน่วยความจำระยะสั้นเพื่อจดจำสิ่งต่าง ๆ ในช่วงเวลาสั้น ๆ เช่นหมายเลขโทรศัพท์ที่พวกเขาค้นหาหรือตอบคำถามในแบบทดสอบที่พวกเขาศึกษาในนาทีสุดท้าย พวกเขาจะสามารถเข้าถึงความทรงจำระยะสั้นประเภทเหล่านั้นได้ง่าย ๆ หลังจากที่พวกเขามุ่งมั่นไปยังหน่วยความจำ แต่อาจไม่สามารถเรียกคืนได้ในภายหลังหากความทรงจำเหล่านั้นไม่ได้เปลี่ยนเป็นความจำระยะยาว ในหน่วยความจำระยะยาวสามารถเข้าถึงความทรงจำและข้อมูลได้หลายวิธีรวมถึงการคิดถึงพวกเขาพยายามจดจำพวกเขาและการเชื่อมต่อที่นำพวกเขามาสู่พื้นผิว
หน่วยความจำระยะสั้นและระยะยาวยังแตกต่างกันในปริมาณของข้อมูลที่สามารถจัดเก็บได้ โดยทั่วไปหน่วยความจำระยะสั้นจะเก็บข้อมูลจำนวนเล็กน้อยเนื่องจากข้อมูลที่ถูกย้ายไปยังหน่วยความจำระยะยาวสำหรับการจัดเก็บถาวรหรือสูญหายทั้งหมดหากไม่ได้ใช้ก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยข้อมูลอื่น ในขณะที่ปริมาณของข้อมูลที่ผู้คนสามารถเก็บไว้ในหน่วยความจำระยะสั้นและระยะยาวของพวกเขาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความสามารถส่วนบุคคลของผู้คน แต่ก็มีข้อมูลจำนวนไม่น้อยที่เกือบจะเก็บไว้ในความทรงจำระยะยาวของผู้คน และความรู้สะสมตลอดชีวิตของบุคคล
