Semantiline mälu on osa pikaajalisest mälust, mis on seotud ideede, tähenduste ja mõistetega, mis ei ole seotud isiklike kogemustega. Koos episoodilise mäluga moodustab see osa pikaajalisest mälust, mida nimetatakse deklaratiivseks mäluks. Pikaajaline mälu hõlmab ka protseduurilist mälu, mis on mälu selle kohta, kuidas asju teha. Need kolm erinevat tüüpi pikaajalist mälu suhtlevad üksteisega, võimaldades inimestel teha kõike alates raamatu lugemisest kuni kosmosesüstiku lennutamiseni.
Seda tüüpi mälu puudutab sõltumatuid fakte, näiteks seda, mis on külmik, ja mõisteid, mida võib olla raskem määratleda. Seevastu episoodiline mälu hõlmab isikliku tähtsusega sündmusi, näiteks naabernaabri lapse nime. Semantilise mälu näide oleks vestlus kellegagi, kus ta mainib kassi omamist. Selle asemel, et meenutada kassi konkreetset episoodilist mälestust, võib keegi välja tuua kassi semantilise määratluse, et mõista, millest teine inimene räägib.
Definitsiooni semantilises mällu jäämiseks võib idee või kontseptsiooniga kuluda mitu kokkupuudet. Seda tüüpi mälu võib segadusse minna ka õppimise varases staadiumis, näiteks siis, kui kellelgi on raske aru saada, et kahte radikaalselt erinevat tooli stiili peetakse mõlemat tooliks, samas tajudes ka tooli ja pingi erinevust. Seda tüüpi mälu on eriti aktiivne lapsepõlves, kuna lapsed puutuvad pidevalt kokku uute mõistetega, mis tuleb määratleda ja semantiilisse mällu salvestada.
Semantiline mälu mängib rolli ka paljudes inimtegevustes. Näiteks protseduuriline mälu annab teavet ajalehe lugemise kohta, kuid see on semantiline mälu, mis jätab meelde, mida erinevad tähed tähendavad ja kuidas need sõnadeks seostuvad. Samuti võimaldab see lugejal mõista kirjalikku suhtlust mitmes kirjatüübis, kuna aju mõistab pigem kirja mõistet kui konkreetset kirjanäidet.
Inimesed kasutavad pidevalt oma pikaajalisse mällu salvestatud teavet mitmesuguste olukordade lahendamiseks alates täiesti uutest olukordadest, nagu lennukiga lendamise õppimine, kuni rutiinsete sündmusteni, nagu duši all käimine. Mälu mis tahes osa kahjustus võib põhjustada segadust ja stressi, kuna ajul võib olla raskusi tegevuse või sündmuse kontekstualiseerimisega ilma pikaajalise mälu abita.