В настоящее время имеется достаточно разработанная методика экспериментально-психологического исследования памяти, которая позволяет дать не только качественную, но и количественную оценку этой функции.
Экспериментальное изучение памяти начато немецким психологом X. Эббингаузом в 80-х годах XIX века. Его исследования психологии памяти стали классическими. Он считал, что для возможности количественной оценки результатов и их статистической обработки необходимо, чтобы предлагаемый для запоминания материал представлял собой ряды однозначных элементов. В поисках такого материала Эббингауз пришел к мысли об использовании бессмысленных слогов, которые представляют собой однородные элементы, почти исключающие ассоциации. По этой методике проведено большое количество экспериментальных исследований памяти. Тестирование памяти не ограничилось, однако, использованием указанного приема. В дальнейшем опыты проводились и с числовым материалом, и с осмысленными словами, с конкретными зрительными и слуховыми впечатлениями; исследовалась также память движений. Для изучения логического осмысленного запоминания использовались отрывки из текстов либо отдельные рассказы.
Методика эксперимента сводилась к тому, что испытуемому предлагалось заучивать ряд бессмысленных слогов до их безошибочного воспроизведения. Число воспроизведенных элементов и количество повторений, которое понадобилось для заучивания, служило количественным показателем способности запоминания у данного индивидуума. Спустя час или более после заучивания, испытуемому предлагалось воспроизвести заученный ряд. Чаще всего оказывалось, что испытуемый не в состоянии воспроизвести всех заученных слогов. Если предлагалось заучить повторно весь ряд выученных ранее слогов, нужно было повторять их гораздо меньшее число раз для безошибочного воспроизведения. Если для первого заучивания потребовалось восемь повторений, то теперь для точного воспроизведения оказалось достаточным только четыре повторения. Значит половина заученного материала сохранилась, а другую половину надо было выучить заново. Вместо числа повторений можно сравнивать время, потраченное при первом и втором заучиваниях.
Различение процессов воспроизведения и узнавания привело к возникновению метода сравнения. Этот метод заключается в том, что испытуемому предлагается для восприятия ряд элементов, а затем через некоторое время предъявляются для сравнения и узнавания те же элементы (или часть их и часть новых). Количественной мерой здесь служит число узнанных элементов из ранее выделенного ряда. При предъявлении любого материала не представляет трудности варьировать условия, в которых протекает процесс запоминания, в зависимости от поставленных исследователем задач: можно изменять длину запоминаемого ряда, темп заучивания, интервалы между предъявлениями и т. д.