Dlouhodobá paměť je schopnost mozku uchovávat informace po dlouhou dobu – od několika dnů až po celý život. Na rozdíl od krátkodobé paměti, která má omezenou kapacitu a rychle se vytrácí, dlouhodobá paměť má téměř neomezenou kapacitou. Informace se zde ukládají prostřednictvím strukturálních změn v mozku.