Protseduurimälu viitab teadmistele teatud tegevuste või protseduuride kohta, mis muutuvad kordamise ja harjutamisega lõpuks automaatseks. Seda tüüpi mälu kasutatakse sageli ilma teadliku mõtlemise või planeerimiseta ning seetõttu on seda väga raske verbaliseerida. Sageli on parim viis protseduurilise mälu tõhusaks selgitamiseks konkreetse ülesande või toimingu sooritamine. Selliste mälestuste näidete hulka kuuluvad teadmine, kuidas rattaga sõita, kuidas ujuda või kuidas muusikariista mängida.
Protseduurimäluna omandatud teadmised kipuvad kestma kaua. Näiteks kui inimene on õppinud rattaga sõitma, ei pruugi ta rattaga sõita mitu aastat, kuid mälu taastub kohe, kui rattaga sõitmist proovitakse. Enamikku protseduurioskusi peetakse seetõttu pikaajaliseks protseduurimäluks.
Deklaratiivne mälu erineb protseduurilisest mälust, kuna see viitab faktipõhisele mälule ja seda on lihtne verbaliseerida. Tänu sellele, et see on rohkem keelepõhine kui protseduuriline mälu, ununeb deklaratiivne mälu ka kergemini, kui seda järjepidevalt ei kasutata. Deklaratiivsel mälul on kaks peamist alatüüpi: semantiline ja episoodiline.
Semantiline mälu on seotud tähenduste või mõistete mõistmisega ega ole üldiselt isiklikult oluline. Selle näiteks on arusaam, et pliiats on kirjutamiseks kasutatav tööriist. Episoodiline mälu on isiklikum ja hõlmab sündmuste meenutamist autobiograafilisest vaatenurgast.
Tundub, et protseduurilist õppimist mõjutavad teatud ajupiirkondade kahjustused, nagu väikeaju ja basaalganglionid. Uurides ajukahjustusega inimesi, on teadlased näidanud, et protseduurilist ja deklaratiivset mälu moodustumist kontrollivad aju erinevad osad. Uuringud on ka näidanud, et need mälusüsteemid võivad toimida üksteisest sõltumatult.
Protseduuriliste ja deklaratiivsete süsteemide sõltumatu toimimise näide on ajuvigastatud patsiendi juhtum, keda treenitakse järjepidevalt konkreetse ülesande õppimiseks ja kes suudab meenutada oma koolituse üksikasju, kuid ei suuda ülesande täitmisel täiustada. . See on näide kahjustatud protseduurilisest mälust, kuid toimivast deklaratiivsest mälust. Teisest küljest ei mäleta toimiva protseduurilise mäluga, kuid kahjustatud deklaratiivse mäluga patsient ülesande koolitust, vaid näitab konkreetse ülesande paremat sooritust.
Mõned koolkonnad usuvad, et protseduurilised mälestused moodustavad inimese iseloomu. Selle mõtteviisi aluseks on see, et teatud käitumisviise või emotsionaalseid reaktsioone õppides muutuvad need automaatseks reaktsiooniks konkreetsetele olukordadele. See võib olla positiivne heade harjumuste puhul, kuid võib tähendada ka seda, et negatiivne käitumine on muutustele väga vastupidav. Sellest vaatenurgast on vaja märkimisväärset teadlikku pingutust uue positiivse käitumise harjutamiseks ja ümberõppimiseks, kuni negatiivne on asendatud.