Töömälu nimetatakse ka lühiajaliseks mäluks. Õppimine viitab mõistete või ideede sügavamale mõistmisele, teatud ülesannete täitmise paranemisele või käitumise muutumisele. Töömälu ja õppimine on omavahel seotud, sest meie töömälus hoitav informatsioon mõjutab otseselt seda, mida ja kuidas õpime. Me õpime ainult seda, mis on ühel hetkel meie töömälus olnud, seega on töömälu ja õppimine lahutamatult seotud.
Lühiajaline mälu ehk töömälu viitab kõigele, mis inimesel teatud ajahetkel meeles on. See on seotud nii neid ümbritsevate stiimulitega kui ka kõigega, mille kallal nad töötavad, millest loevad, millele nad mõtlevad või millele nad keskenduvad. Töömälu hõlmab kõike, millest inimene on teadlik ja mille kallal konkreetsel hetkel töötab. Töömälust info kas kaob või kantakse pikaajalisse mällu. Suur osa inimese peast läbikäivast infost läheb kaotsi, olgu siis tegemist ebaolulise välise stiimuliga, vähekasutatud või põhjalikult läbi töötamata.
Õppimine viitab teabele, mida inimene töötleb ja säilitab. See viitab ka oskuste omandamisele või parandamisele ülesannete täitmiseks või kontseptsiooni senisest sügavamalt mõistmiseks. Näiteks võib öelda, et inimene, kes on oma pesapallimänguoskusi parandanud või kes mõistab kvantfüüsikat või filosoofiat senisest sügavamalt, võib kirjeldada kui õppinud. Õppimine võib viidata ka käitumise muutumisele. Näiteks sigarette suitsetanud inimene võis märgata, et iga kord, kui ta suitsetas, köhis ta tõenäoliselt palju, mistõttu ta muutis oma käitumist, loobudes enam suitsetamisest.
Seos töömälu ja õppimise vahel seisneb selles, et informatsioon peab õppimiseks läbima inimese töömälu. Kogu infot, mis läbib inimese töömälu, ei õpita. Kui õpilane jätab matemaatikatesti või sõnavaraviktoriini vastused pähe, et need läbida ja seejärel teave kohe unustada, siis ta ei õppinud. Kui aga inimene uurib ebanormaalset psühholoogiat ja isiksusehäireid ning kasutab seda infot siis sellise isiksusehäirega inimesega tõhusamaks suhtlemiseks, siis on ta oma töömälus oleva info töödelnud ja selle ära õppinud. Töömälu ja õppimine on seega üksteisest sõltuvad, sest õpitu peab esmalt olema inimese töömälus aktiivselt kaasatud.