Экспериментальное изучение памяти началось в конце XIX в. В двух теоретических подходах, доминировавших в то время (ассоцианизме и психологии сознания), был намечен первый вариант решения проблемы разновидностей памяти.

1. Монистический подход. Позиция, развиваемая в ассоцианизме, а чуть позже и в бихевиоризме, состояла в утверждении, что, несмотря на видимое различие типов и видов памяти, они отличаются друг от друга не принципиально, а только разной степенью прочности ассоциаций, а последняя — величиной отсрочки между научением (переработкой сигнала) и воспроизведением.

Монистическая точка зрения на природу памяти нашла свое развитие в экспериментальных процедурах. Основным требованием к экспериментальной схеме была квалификация условий, при которых образуются и упрочиваются ассоциации (или связи между стимулом и реакцией). Эта экспериментальная процедура вызывала много возражений, так как в основе такой методологии лежит допущение, что длительность физического действия стимула тождественна продолжительности его психологического воздействия и что временной интервал, отделяющий стимул от процесса его воспроизведения, является адекватной единицей для описания психологического феномена памяти.

2. Множественный (двойственный) подход. Другая трактовка памяти была разработана в психологии сознания. Наиболее ярким представителем этой линии исследований был У. Джемс. Используя прежде всего данные интроспекции, он выделил первичную и вторичную память. Содержание первичной памяти составляют впечатления, непосредственно присутствующие в сознании. Эта память имеет преходящий характер, ее содержание быстро стирается и забывается. Содержанием вторичной памяти являются наши постоянные знания.

При множественной трактовке памяти предполагалось, что разные типы памяти порождаются различными процессами. Позже эти два типа памяти (первичная и вторичная) получили название кратковременной и долговременной.

Сторонники двойственности памяти утверждают, что кратковременная и долговременная память не являются проявлением единой памяти, поскольку не подчиняются единым законам. Проводились различные эксперименты, где доказывался этот факт, следовательно, одни и те же факторы должны были бы оказывать сходное действие на мнемический результат в случае его регистрации при небольшой и длительной отсрочках. Например, число повторений (одно или несколько) не влияет на результат воспроизведения при отсрочке в две секунды, но уже при отсрочке в восемь секунд продуктивность воспроизведения сказывается зависимой переменной от числа повторений. Сходная картина обнаружена и в отношении продолжительности интервала предъявления. При небольших отсрочках этот фактор не оказывает влияния на результат воспроизведения, но при отсрочках, превышающих Десять секунд, он становится значимым.

В пользу существования двух типов памяти говорят и данные, полученные в экспериментах по электрошоку. Такие испытуемые не в состоянии вспомнить отдаленные события, но обнаруживают относительную сохранность воспроизведения в том случае, если опрос производится сразу же после шокового воздействия.

Идея существования двух типов памяти получила второе дыхание после возникновения кибернетики. Н. Винер в 1948 г. подразделил память на текущую и постоянную. Эта идея была подхвачена психологами в 1950—1960 гг. и выразилась в выделении кратковременной и долговременной памяти. Примерно в то же время появились понятия «оперативная память», «рабочая память», «каталожные ящики», «регистры» и «буфер».