A pesquisa sobre a conexão entre o lobo temporal e a memória é uma área que continua a se expandir. Estudos estão descobrindo um número crescente de ligações entre essa área do cérebro e a formação, retenção e recuperação de memórias. O hipocampo, localizado dentro do lobo temporal, há muito é reconhecido como essencial na formação de novas memórias. Os danos a essa área não impedem uma pessoa de recordar memórias antigas, mas novas não serão formadas se o hipocampo não funcionar corretamente. Embora se acredite que a maioria das memórias não seja armazenada no lobo temporal, os danos a essa área podem interferir na recuperação de memórias verbais e não verbais.
O lobo temporal, presente nos hemisférios direito e esquerdo, é a região do cérebro onde os dados sensoriais são organizados em informações significativas. Acredita-se que isso desempenhe um papel vital na formação de memórias explícitas ou declarativas, que envolvem eventos, nomes, números e o contexto ao seu redor. O hipocampo processa as novas informações e as transmite a outras áreas do cérebro para armazenamento e posterior recordação. O lobo temporal esquerdo processa informações verbais, enquanto o lobo direito está envolvido com informações não verbais, como música ou arte.
Estudos de pacientes com danos nessa área do cérebro ajudaram os pesquisadores a identificar as conexões entre o lobo temporal e a memória. Pacientes que sofreram danos no hipocampo e em partes adjacentes do lobo temporal retêm memórias criadas antes do dano. Eles podem recordar e relacionar claramente eventos desde o início da vida, mas são incapazes de formar novas memórias. Embora eles ainda possam realizar muitas atividades, como rotinas diárias, tocar um instrumento ou manter uma habilidade manual, eles não conseguem recordar eventos recentes, conversas ou novas informações.
Usando dados de pessoas que sofreram derrames, os pesquisadores descobriram uma conexão entre o lobo temporal esquerdo e a memória em relação à lembrança dos nomes de pessoas, animais e ferramentas. Os pesquisadores acreditavam que essas três áreas de classificação eram especialmente vitais para os seres humanos à medida que evoluíam. Na vida cotidiana, os nomes das pessoas em sua comunidade, os animais que eram caçados ou apresentavam perigo, e as ferramentas usadas para caçar, cozinhar e melhorar a vida eram itens essenciais. Os danos no lobo temporal esquerdo dianteiro interferem na lembrança dos nomes das pessoas. O dano correspondente à parte do meio afeta a retirada de animais e a seção traseira se correlaciona com os nomes de ferramentas e implementos.
Estudos anteriores pareciam sugerir que o lobo temporal não era ativo na formação de memória implícita ou procedimental. Esse é o tipo de memória usada para coisas como escovar os dentes ou executar outras habilidades de rotina. Estes são procedimentos que podem ser realizados sem recall consciente. Pesquisas posteriores indicaram, no entanto, que o lobo temporal e a memória desse tipo também podem estar conectados.