Bezprostřední paměť, někdy nazývaná ultrakrátká paměť, uchovává smyslové informace po velmi krátkou dobu, obvykle jen několik sekund. Slouží jako první fáze paměťového procesu, kde mozek rozhoduje, které informace jsou důležité a měly by být předány do krátkodobé paměti k dalšímu zpracování.