Das Kurzzeitgedächtnis ist der erste Ort, an dem Informationen gespeichert werden, wenn sie in Ihr Gehirn gelangen, und es funktioniert ähnlich wie ein Haltebereich. Die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses liegt zwischen fünf und neun Elementen, die oft als „sieben plus oder minus zwei“ bezeichnet werden. Die Gegenstände bleiben nur etwa 30 Sekunden dort, es sei denn, die Person unternimmt eine bewusste Anstrengung, sie zu behalten. Die Größe der Informationen scheint keinen Unterschied zu machen, da jede einzelne so klein wie ein einzelner Buchstabe oder so lang wie ein ganzer Satz sein kann. Wenn sie aufbewahrt werden, werden die Elemente schließlich in den Langzeit- oder Dauerspeicher übertragen.
Wenn Informationen in das Gehirn einer Person gelangen, stoppt sie zuerst im Kurzzeitgedächtnis, das eine sehr begrenzte Kapazität hat. Es können nur wenige Elemente gleichzeitig ins Kurzzeitgedächtnis passen, und sie können nicht sehr lange dort bleiben, bevor sie entweder vergessen oder im Langzeitgedächtnis gespeichert werden. Die allgemein akzeptierte Grenze für die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses liegt im Durchschnitt bei sieben Items. Diese Zahl basiert auf der Forschung des Kognitionspsychologen George A. Miller, der die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses als sieben Punkte plus oder minus zwei definierte. Er fand heraus, dass die Mehrheit der Menschen im Kurzzeitgedächtnis etwa sieben Informationen gleichzeitig verarbeiten konnte, wobei einige Menschen nur fünf verarbeiten konnten und Personen auf den oberen Ebenen neun behalten konnten.
Die begrenzte Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses bedeutet, dass die meisten Menschen nur eine kleine Menge an Informationen gleichzeitig verarbeiten können. Ohne bewusste Erinnerungsanstrengungen, wie etwa Wiederholung der Informationen, werden die Elemente nur für ca. 30 Sekunden gespeichert, bevor sie vergessen werden. Jede Information kann eine beliebige Größe haben. Beispielsweise kann jede Ziffer einer Telefonnummer ein separates Element sein, oder die gesamte Telefonnummer kann als einzelner Informationsblock behandelt werden. Ein weiteres Beispiel ist, dass jede Information ein einzelner Buchstabe eines Wortes sein könnte, das ganze Wort könnte als ein Element oder sogar eine ganze Phrase behandelt werden.
Eine Möglichkeit, mehr Informationen gleichzeitig zu verarbeiten, besteht darin, sie in Blöcke zu gliedern, z. B. sich einen Satz oder eine ganze Telefonnummer zu merken. Dies kann die Grenzen, die durch die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses auferlegt werden, effektiv erhöhen und einer Person helfen, viel mehr Informationen in diesen Teil des Gehirns zu integrieren, da jedes Element größer ist. Neue Elemente neigen dazu, ältere zu verdrängen, aber wenn die Person die Informationen mit Wiederholungen übt, können sie behalten statt vergessen werden. Elemente, die auf diese Weise gespeichert und gelernt werden, werden normalerweise zur dauerhaften Speicherung in das Langzeitgedächtnis übertragen.