Pamięć przestrzenna to przechowywanie informacji dotyczących orientacji i lokalizacji. Mózg wykorzystuje szereg mechanizmów do kodowania i wyszukiwania informacji przestrzennych do wykorzystania w przyszłości. Duża część tej aktywności ma miejsce w hipokampie, ważnym regionie mózgu odpowiedzialnym za tworzenie pamięci. Badania nad pamięcią przestrzenną są stałym tematem w społeczności neuronaukowej.
Pamięć przestrzenną można przechowywać na kilku różnych poziomach, w tym pamięci roboczej, krótkotrwałej i długotrwałej. Odwiedzający nowe miasto ma robocze wspomnienia, na przykład, gdzie zaparkowała samochód lub którym autobusem wrócić do domu koleżanki. Mieszkaniec tego miasta ma długotrwałą pamięć, z której korzysta na co dzień. Jeśli opuści miasto i wróci w przyszłości, prawdopodobnie nadal będzie mógł poruszać się po okolicy, ponieważ jego wspomnienia są przechowywane w formacie długoterminowym.
Pamięć przestrzenna może wykorzystywać różne dane sensoryczne do przechowywania informacji. System przedsionkowy może odgrywać pewną rolę. Badania pokazują, że ludzie mogą pamiętać ruchy związane z konkretną podróżą i mogą je później przywołać, aby wrócić. Podobnie informacje wizualne, takie jak punkty orientacyjne i znaki, mogą być częścią pamięci przestrzennej. Ludzie mogą również pamiętać zapachy lub dźwięki w określonym miejscu, którymi mogą się orientować, na przykład odgłosy kurczaków na targu ulicznym w pobliżu miejsca docelowego.
Mózg tworzy mapę poznawczą środowiska, do której można się odnieść w przyszłości, aby określić najlepszą drogę do obrania lub zmienić orientację. Może również pomóc ludziom zapoznać się z przestrzeniami. Wiele domów i biur zachowuje na przykład spójny układ, a pamięć przestrzenna pozwoli ludziom nieświadomie unikać zagrożeń, takich jak wystające biurko czy drzwi. Mogą nie być świadomi swoich działań, ponieważ mózg płynnie zbiera niezbędne informacje i dostosowuje się.
Badania nad zachowaniem pamięci przestrzennej pokazują, że im większy hipokamp, tym lepsze poczucie pamięci. Badania nad aktywnymi fizycznie osobami starszymi pokazują, że zachowują oni większe poczucie pamięci przestrzennej i są bardziej niezależni. Badacze geriatrii zainteresowani zdrowiem i dobrym samopoczuciem osób starszych śledzą takie badania z zainteresowaniem, ponieważ mogą one dostarczyć wskazówek dotyczących opieki nad pacjentem i porad dotyczących stylu życia, które mogą pozwolić na większą niezależność. Sprawność fizyczna może również zmniejszyć ryzyko urazów, takich jak złamania bioder, które mogą ograniczać mobilność lub umieszczać pacjenta w placówce opieki długoterminowej.