Das perzeptuelle Gedächtnis wird dem impliziten Gedächtnis zugerechnet, obwohl es eine Zwischenstellung zwischen bewusstem und unbewusstem Lernen einnimmt. Das perzeptuelle Gedächtnis ermöglicht ein Wiedererkennen von bereits bekannten Mustern, d. h., man erkennt jeden Apfel als Apfel, wenn er typische, im perzeptuellen Gedächtnis abgespeicherte Merkmale besitzt. Zwar ist jeder Apfel unterschiedlich und man hat nicht alle jemals gesehene Äpfel im Gedächtnis abgespeichert, sondern nur die Merkmale oder die Regel, die einen Apfel unverkennbar zu einem Apfel machen. Diese Merkmale bzw. Regeln sind uns nicht bewusst, wohl aber die Wahrnehmung oder die Erkennung des Apfels an sich. Gleiche Prinzipien gelten übrigens auch für die Gesichtererkennung, denn ohne diese Form des Gedächtnisses könnte man Menschen nicht „automatisch“ wiedererkennen. Das perzeptuelle Gedächtnis ermöglicht schnelle Beurteilungen wahrgenommener Reize auf der Basis von Neuigkeit und Vertrautheit.
Perzeptuelles Lernen erfolgt daher durch stete Wiederholung und beruht letztlich auf ausreichender Erfahrung, sodass sich für Menschen z.B. Objekte, die in ihrer Oberflächenbeschaffenheit sehr ähnlich sind, mit einiger Übung etwa schon durch Berühren unterscheiden lassen. Säuglinge benötigen in der Regel recht lange, bevor sie einen Gegenstand in ihr Wissenssystem einordnen können, wobei anfangs verschwommene Eindrücke allmählich Konturen erhalten. Den größten Fortschritt im visuellen Bereich macht das perzeptuelle Gedächtnis nach den ersten sechs Monaten, was auf einen Entwicklungsprozess im Hippocampus zurückzuführen ist.