Memori ikonik adalah penyimpanan sensorik untuk penglihatan. Ini berfungsi dengan menyimpan sementara dalam memori visi ikon, yang merupakan gambar dan bentuk, bahkan setelah gambar tidak lagi dapat dilihat. Kemampuan yang tidak disengaja ini memungkinkan retina mata untuk mempertahankan struktur dasar suatu gambar bahkan setelah gambar itu pergi dan tidak lagi terlihat. Gambar ikonik yang disimpan sementara ini disimpan cukup lama untuk tujuan segera, dan kemudian hilang atau dipindahkan ke penyimpanan jangka panjang atau pendek. Memori ikonik yang telah dipindahkan ke penyimpanan jangka panjang dapat digunakan untuk membandingkan ikon atau gambar serupa di lain waktu.
Ahli saraf mengatakan bahwa memori ikonik bukanlah memori gambar yang sama yang digunakan oleh mereka yang memiliki memori fotografis, karena fungsi itu termasuk dalam area pemrosesan visual yang lebih tinggi di otak. Penyimpanan indera memori ikonik digunakan saat menyimpan memori gambar di antara kedipan. Tanpa itu, penglihatan akan terdiri dari gambar diam yang terputus tanpa catatan pergerakan fokus retina. Penyimpanan sensorik ini juga memungkinkan otak untuk memproses rasa gerakan atau gerakan dalam aliran yang berkelanjutan, seperti ketika seekor burung terbang melintasi halaman dari pohon ke tiang pagar.
Para ilmuwan mengatakan perkembangan fungsi memori ikonik dimulai pada masa bayi dan berkembang seperti sistem persepsi visual, secara bertahap, membangun hubungan yang kuat antara informasi yang diterima oleh retina mata dan pusat pemrosesan visual otak. Kapasitas orang dewasa untuk memori ikonik berkembang sepenuhnya pada saat seorang anak berusia sekitar lima tahun. Namun, lamanya waktu sebuah gambar disimpan, meningkat sesuai dengan lamanya waktu orang dewasa memegang memori pada usia sebelas tahun. Sepanjang hidup, kemampuan memori ikonik seseorang mungkin hanya berkurang 20 milidetik antara usia 20 dan 60, kecuali kerusakan tak terduga pada otak akibat cedera atau penyakit.
Penelitian fungsi memori ikonik telah menemukan bahwa penurunan memori ikonik mungkin terkait dengan tanda-tanda awal penyakit Alzheimer. Hilangnya beberapa memori ikonik telah ditemukan pada mereka yang menunjukkan disfungsi yang dikenal sebagai gangguan kognitif ringan (MCI), yang paling mungkin untuk mengembangkan Alzheimer. Kemampuan untuk mentransfer informasi ke penyimpanan jangka pendek atau panjang setara dengan populasi yang jauh lebih tua tanpa riwayat MCI. Namun, dalam penelitian, panjang memori jangka pendek dan panjang memori ikonik dipersingkat pada pasien MCI.