Smyslová paměť je naše schopnost uchovat si vjemy smyslových informací i po ukončení původního podnětu.
Jedním z prvních výzkumů tohoto jevu byl v roce 1740 Johann Andreas Segner (1704 – 1777), německý fyzik a matematik. V elegantním experimentu Segner připojil žhavé uhlí k hvězdě a otáčel kolem stále větší rychlostí, dokud pozorovatel nevnímal nepřerušený světelný kruh. Vypočítal, že žhavé uhlí potřebuje k dosažení tohoto účinku udělat úplný kruh za méně než 100 ms.
Sperling běžel systematičtější studie tohoto účinku v roce 1960. Jeho experiment zahrnoval krátce prezentuje mřížku ze tří řad čtyř písmen pro 50ms dobrovolníků:
V jedné podmínce požádal účastníky, aby po předložení dopisů nahlásili tolik dopisů, kolik si jich budou pamatovat. V jiné po předložení dopisů uvedl, kterou řadu dopisů (první, druhou nebo třetí) by chtěl, aby se účastníci pokusili vybavit. Sperling zjistil, že zatímco v první podmínce mohli účastníci nahlásit v průměru jen čtyři dopisy, v druhé podmínce si obvykle úspěšně vybavili čtyři písmena zvolené řady, i když jim bylo řečeno, kterou mají nahlásit, až po předložení celé tabulky dopisů. To naznačuje, že po krátkou dobu byla účastníkům přístupná celá tabulka jako smyslová paměť.
Smyslová paměť je stále považována za fungující v tomto přibližném časovém rámci (pod 1 sekundu a určitě ne déle než 2), a proto může být považována za velmi krátkodobou. Je také charakterizována tím, že je mimo vědomou kontrolu (tj. děje se automaticky a bez vyzvání). I přes uchování informace po velmi krátkou dobu, pokud čas trvá, není zaměňována s krátkodobou pamětí (která obvykle trvá 10-15 sekund bez zkoušení zapamatovaného materiálu) a je tak pojmenována, aby se odlišila od dlouhodobé paměti, která může uchovávat informace po celou dobu života.
Vizuální smyslová paměť je častěji označována jako ikonická paměť. Sluchová smyslová paměť je známá jako echová paměť.