Η σύνδεση μεταξύ μνήμης και μαθησιακής δυσκολίας έγκειται στο γεγονός ότι η μνήμη παίζει βασικό ρόλο στην ικανότητα ενός ατόμου να αποθηκεύει και να ανακτά πληροφορίες. Αυτό ισχύει για τη βραχυπρόθεσμη μνήμη, τη μακροπρόθεσμη μνήμη και τη μνήμη. Η βραχυπρόθεσμη μνήμη, η οποία γενικά διαρκεί από λίγα δευτερόλεπτα έως λίγα λεπτά, βοηθά ένα άτομο να θυμηθεί κάτι που μόλις έμαθε. Η μακροπρόθεσμη μνήμη βοηθά ένα άτομο να θυμάται κάτι που έμαθε προηγουμένως, και η επίμονη μνήμη επιτρέπει σε ένα άτομο να θυμάται απλά, επαναλαμβανόμενα γεγονότα ή δεξιότητες από συνήθεια. Όταν κάποιος από αυτούς τους τύπους μνήμης δεν λειτουργεί σωστά, μπορεί να οδηγήσει σε μαθησιακή δυσκολία.
Η βραχυπρόθεσμη μνήμη και η μαθησιακή δυσκολία σχετίζονται κυρίως επειδή η βραχυπρόθεσμη μνήμη επιτρέπει σε ένα άτομο να θυμάται πληροφορίες που μόλις άκουσε, γεγονός που καθιστά δυνατό για το άτομο να εφαρμόσει τις πληροφορίες από τη βραχυπρόθεσμη μνήμη στην επίλυση του προβλήματος στο χέρι. Για παράδειγμα, εάν το άτομο μαθαίνει πώς να διαιρεί αριθμούς, χρειάζεται βραχυπρόθεσμη μνήμη για να διατηρήσει πληροφορίες σχετικά με τα διάφορα βήματα που είναι απαραίτητα για να φτάσει στην απάντηση. Όταν η βραχυπρόθεσμη μνήμη δεν λειτουργεί όπως θα έπρεπε, αυτό το άτομο θα δυσκολεύεται να θυμηθεί τις πληροφορίες σχετικά με τα βήματα που πρέπει να ακολουθήσει.
Η μακροπρόθεσμη μνήμη και η μαθησιακή δυσκολία συνδέονται με την έννοια ότι οι πληροφορίες που είναι αποθηκευμένες στη μακροπρόθεσμη μνήμη μπορούν να ανακτηθούν στο μέλλον. Αυτός ο τύπος μνήμης είναι απαραίτητος για να θυμάται ένα άτομο πράγματα που έμαθε στο παρελθόν με στόχο την εφαρμογή αυτής της γνώσης στην παρούσα κατάσταση. Για παράδειγμα, σε ένα άτομο σε μια τάξη μπορεί να τεθεί μια ερώτηση σχετικά με κάτι που είχε διδαχθεί επανειλημμένα στο παρελθόν. Εάν η μακροπρόθεσμη μνήμη του ατόμου είναι ελαττωματική, θα δυσκολευτεί να ανακαλέσει τις πληροφορίες. Αυτή η ανεπάρκεια θα επηρεάσει την ικανότητα ενός τέτοιου ατόμου να μάθει.
Η αναμνηστική μνήμη είναι ένας σχετικός τύπος μνήμης που σχετίζεται με την ικανότητα ενός ατόμου να μαθαίνει και να ανακαλεί πληροφορίες με συνήθη τρόπο. Αυτός ο τύπος μνήμης χρειάζεται για να θυμάστε πράγματα που πρέπει να έρθουν χωρίς να τα σκέφτεστε πολύ. Οι περιπτώσεις όπου μια τέτοια μνήμη σχετίζεται με τη μάθηση είναι σε πράγματα όπως η απαγγελία αριθμών και τα γράμματα του αλφαβήτου. Αυτός ο τύπος μνήμης είναι επίσης χρήσιμος για την απομνημόνευση πραγμάτων όπως η ορθογραφία και η χρήση σημείων στίξης κατά τη σύνταξη ή για την ανάμνηση πινάκων πολλαπλασιασμού. Η αναμνηστική μνήμη και η μαθησιακή δυσκολία σχετίζονται, επειδή ένα άτομο του οποίου η μνημονιακή μνήμη δεν λειτουργεί δεν θα θυμάται εύκολα πράγματα που δεν πρέπει να απαιτούν πολλή σκέψη.