Ikooniline mälu on termin, mille järgi inimaju mäletab kujutist pärast lühiajalist visuaali näitamist. Sensoorne mälu viitab mis tahes meelele. Ikooniline mälu viitab ainult nägemise mälule. Sõna ikoon tähendab pilti või pilti, siit ka termin selle lühiajalise mälutüübi kohta. Eksperimentidest said teadlased teada, et pealtnägitud pilti salvestatakse lühiajaliselt, ilma et aju kulutaks töötlemisele palju aega.
Sensoorsed poed, mida nimetatakse ka sensoorseteks puhvriteks, salvestavad visuaalse pildi väga lühikeseks ajaks. Kajamälu ehk kuulmismälu jätab helid meelde alla nelja sekundi, samas kui ikooniline mälu kaob vähem kui sekundiga. Nende mälutestide puhul pole inimajul palju aega otsustada, mida töödelda. Iga meel mäletab teavet erineva aja jooksul. Info ülekanne silmast ajju säilib täpselt nii kaua, et silm saaks liikuda järgmisse punkti.
Idee tutvustas George Sperling 1960. aastate alguses. Tahhistoskoobi abil näitas Sperling oma katsealustele tähti, mis olid paigutatud kastikujuliseks, kolme tähe kõrgused ja nelja tähe pikkused. 1859. aastal leiutatud tahhistoskoop, mida kasutatakse mälu või lugemiskiiruse suurendamiseks, on projektorseade, mis vilgub ekraanil pilte vaid murdosa sekundist. Sperling salvestas, kui palju blokeeritud tähti said katsealused visuaalse välgu ajal lugeda. Üldiselt said osalejad ikoonilise mälutesti ajal lugeda kolm või neli tähte.
Seejärel lisas Sperling projitseeritud piltidele heli 250 millisekundit pärast tähtede ilmumist. Helid olid erinevate toonidega: kõrged, keskmised ja madalad. Katsealustel paluti lugeda kõrgeid, keskmisi või madalaid tähte, sõltuvalt sellest, millist tooni nad kuulsid. Tavaliselt kuulsid katsealused tooni ja lugesid seejärel kolm või neli tähte mis tahes reast. Need katsed näitasid, et katsealused nägid neljandiku sekundi jooksul kõiki tähti mälus ja lugesid seejärel seda ikoonilist kujutist, kui nad tooni kuulsid.
Hiljem, 1967. aastal, võttis Ulric Neisser kasutusele väljendi ikooniline mälu. Ta soovis, et see termin viitaks kujutise duplikaadi säilimisele, mis on võrkkestale nähtav. 1990. aastatel kasutati ikoonilise mälu leide edasiste katsete läbiviimiseks selle kohta, kuidas inimese aju visuaalseid kujutisi registreerib. Tehakse katseid, et teada saada, kui kiiresti saavad inimesed tuvastada muutusi visuaalselt esitletud esemete rühmas.