Amygdala hraje klíčovou roli v modulaci konsolidace paměti. Po každé události učení se dlouhodobá paměť pro událost nevytváří okamžitě. Informace týkající se události se spíše pomalu ukládají do dlouhodobého ukládání v průběhu času, což je proces označovaný jako „konsolidace paměti“, dokud nedosáhne relativně trvalého stavu.
Během konsolidačního období může být paměť modulována. Zejména se zdá, že emoční vzrušení po události učení ovlivňuje sílu následné paměti pro tuto událost. Větší emoční vzrušení po události učení zvyšuje schopnost člověka udržet si tuto událost. Experimenty ukázaly, že podání stresových hormonů člověku bezprostředně poté, co se člověk něco naučí, zvyšuje schopnost udržet si tuto osobu, když jsou testovány o dva týdny později.
Amygdala, zejména basolaterální amygdala, hraje klíčovou roli při zprostředkování účinků emočního vzrušení na sílu paměti pro danou událost, jak dokazuje mnoho laboratoří včetně laboratoře Jamese McGaugha. Tyto laboratoře cvičily zvířata v různých učebních úlohách a zjistily, že léky aplikované do amygdaly po výcviku ovlivňují následné udržení úkolu zvířaty. Tyto úkoly zahrnují základní Pavlovovy úkoly, jako je zamezení inhibice (kdy se krysa naučí spojovat mírný šok nohou s určitým oddílem přístroje) a složitější úkoly, jako je prostorové nebo cued vodní bludiště (kdy se krysa naučí plavat k plošině, aby unikla vodě). Pokud je do amygdaly vstříknuta droga, která aktivuje amygdalu, má zvíře lepší paměť pro výcvik v úkolu. Pokud je do ní vstříknuta droga, která inaktivuje amygdalu, má zvíře poškozenou paměť pro daný úkol.
Navzdory významu amygdaly při modulaci konsolidace paměti však učení může probíhat i bez ní, i když se zdá, že takové učení je narušené.
Důkazy z práce s lidmi naznačují, že podobnou roli hraje amygdala. Aktivita amygdaly v době kódování informací koreluje s retencí těchto informací. Tato korelace však závisí na relativní „emociálnosti“ informací. Emocionálněji vzrušující informace zvyšuje aktivitu amygdaly a tato aktivita koreluje s retencí.