Η ενοποίηση μνήμης είναι η διαδικασία που εμπλέκεται στην κωδικοποίηση μιας μνήμης ώστε να μπορεί να ανακτηθεί αργότερα. Χωρίς την ενοποίηση, δεν θα υπήρχε τρόπος αποθήκευσης πληροφοριών στον εγκέφαλο, που είναι ένα απαραίτητο στάδιο για το σχηματισμό και την αποθήκευση αναμνήσεων για μελλοντική χρήση. Η ενοποίηση μπορεί να παρατηρηθεί σε ένα ευρύ φάσμα ζωικών ειδών και τα ζώα φαίνεται να έχουν ποικίλες ικανότητες να σχηματίζουν και να αποθηκεύουν νέες αναμνήσεις. Ορισμένα πράγματα μπορεί να επηρεάσουν την ενοποίηση της μνήμης.
Η διαδικασία εδραίωσης της μνήμης ξεκινά μέσα σε λίγα λεπτά σε συναπτικό επίπεδο καθώς ο εγκέφαλος συναντά κάτι και αλληλεπιδρά με αυτό. Η ενοποίηση του συστήματος συμβαίνει μακροπρόθεσμα σε εβδομάδες και μήνες καθώς ο εγκέφαλος αναπτύσσει μονοπάτια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόσβαση σε μια μνήμη. Έρευνα στον εγκέφαλο έχει δείξει ότι αντί να αποθηκευτούν σε μια τοποθεσία, οι αναμνήσεις απλώνονται στην πραγματικότητα σε όλο τον εγκέφαλο. Η ενοποίηση είναι η διαδικασία που κάνει τις αναμνήσεις προσβάσιμες, ουσιαστικά δημιουργώντας έναν χάρτη ή ευρετήριο στον εγκέφαλο, έτσι ώστε να μπορούν να ανακτηθούν οι αναμνήσεις όταν χρειάζονται.
Μόλις αποθηκευτεί μια μνήμη, μπορεί να ανακληθεί κατά βούληση. Αρχικά, οι άνθρωποι πίστευαν ότι οι μνήμες ήταν μόνιμα αποθηκευμένες. Ωστόσο, οι ερευνητές έμαθαν από τότε ότι στην πραγματικότητα, μπορεί να χρειάζεται να ενοποιούνται εκ νέου κάθε φορά που ανακαλούνται. Οι μνήμες γίνονται «αστάθειες», που σημαίνει ότι είναι εύθραυστες και μπορεί ενδεχομένως να διαταραχθούν, όταν ανακαλούνται. Η επανασύνδεση επιστρέφει την ανακαλούμενη μνήμη πίσω στη σωστή θέση της στον εγκέφαλο, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά.
Ένας αριθμός λειτουργιών εμπλέκονται στην ενοποίηση της μνήμης. Ο ιππόκαμπος φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στον σχηματισμό και την αποθήκευση της μνήμης. Άλλα μέρη του εγκεφάλου μπορεί να έχουν διάφορους βαθμούς συμμετοχής, ανάλογα με τη μνήμη που εμπλέκεται. Ο ύπνος με γρήγορη κίνηση των ματιών (REM) φαίνεται επίσης να βοηθά στη διαδικασία εδραίωσης της μνήμης, ενώ ο ύπνος γενικά πιστεύεται ότι βοηθά στην ανανέωση του εγκεφάλου.
Έχουν παρατηρηθεί ενδιαφέροντα φαινόμενα με τη μάθηση. Ενώ η εμπέδωση της μνήμης συνήθως διαρκεί μια εκτεταμένη χρονική περίοδο, μελέτες ατόμων που εμπλέκονται σε μαθησιακές εργασίες έχουν δείξει ότι ο εγκέφαλος μπορεί να εδραιώσει με επιτυχία μια μνήμη σε λιγότερο από μία ώρα σε ορισμένες περιπτώσεις. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την παρουσίαση των πληροφοριών φαίνεται να είναι σημαντικές, όπως και το επίπεδο επαναληψιμότητας. Η επανάληψη των ίδιων πληροφοριών ξανά και ξανά μπορεί να προκαλέσει συναπτικές αλλαγές που οδηγούν σε ταχεία εδραίωση της μνήμης, εξηγώντας τον μακροχρόνιο ρόλο της απαγγελίας στη μάθηση, από τις τεχνικές που χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι μελετητές για την απομνημόνευση επικών ποιημάτων, έως αυτές που διδάσκονται στους σύγχρονους μαθητές για την απομνημόνευση πραγμάτων όπως οι πίνακες χρόνου και ο περιοδικός πίνακας στοιχείων.