Telpiskā atmiņa ir informācijas glabāšana, kas attiecas uz orientāciju un atrašanās vietu. Smadzenes izmanto vairākus mehānismus, lai kodētu un izgūtu telpisko informāciju turpmākai atsaucei. Liela daļa šīs aktivitātes notiek hipokampā, kas ir svarīgs smadzeņu apgabals atmiņas veidošanai. Telpiskās atmiņas pētījumi ir nepārtraukts temats neirozinātņu kopienā.
Telpisko atmiņu ir iespējams uzglabāt vairākos dažādos līmeņos, tostarp darba, īstermiņa un ilgtermiņa atmiņas. Jaunas pilsētas apmeklētājs iegūst darba atmiņas, piemēram, kur viņa novieto automašīnu vai ar kuru autobusu doties atpakaļ uz drauga māju. Šīs pilsētas iedzīvotājam ir ilgstošas atmiņas, kuras viņš izmanto, lai pārvietotos ikdienā. Ja viņš pamet pilsētu un atgriezīsies nākotnē, viņš, visticamāk, joprojām varēs pārvietoties pa apkārtni, jo viņa atmiņas tiek glabātas ilgtermiņa formātā.
Telpiskā atmiņa informācijas glabāšanai var izmantot dažādus sensoro ievadi. Vestibulārajai sistēmai var būt nozīme. Pētījumi liecina, ka cilvēki var atcerēties kustības, kas saistītas ar konkrētu braucienu, un var tās atcerēties vēlāk, lai atgrieztos. Tāpat vizuālā informācija, piemēram, orientieri un zīmes, var būt daļa no telpiskās atmiņas. Cilvēki var arī atcerēties smaržas vai skaņas noteiktā vietā, ko viņi var izmantot, lai orientētos, piemēram, cāļu skaņas ielas tirgū netālu no galamērķa.
Smadzenes izveido kognitīvu vides karti, uz kuru var atsaukties nākotnē, lai noteiktu labāko maršrutu vai pārorientēties. Tas var arī palīdzēt cilvēkiem iepazīt telpas. Piemēram, daudzas mājas un biroji saglabā konsekventu izkārtojumu, un telpiskā atmiņa ļaus cilvēkiem neapzināti izvairīties no tādiem apdraudējumiem kā uz āru izvirzīts rakstāmgalds vai durvis. Viņi var neapzināties savu darbību, jo smadzenes nemanāmi izvelk nepieciešamo informāciju un pielāgojas.
Pētījumi par telpiskās atmiņas saglabāšanu liecina, ka jo lielāks ir hipokamps, jo labāka ir atmiņa. Pētījumi par fiziski aktīviem gados vecākiem pieaugušajiem liecina, ka viņi saglabā lielāku telpiskās atmiņas sajūtu un mēdz būt neatkarīgāki. Geriatrijas pētnieki, kas interesējas par vecāku pieaugušo veselību un labsajūtu, ar interesi seko līdzi šādiem pētījumiem, jo tie var sniegt norādes par pacientu aprūpi un dzīvesveida ieteikumiem, kas varētu nodrošināt lielāku neatkarību. Fiziskā sagatavotība var arī samazināt traumu, piemēram, gūžu lūzumu, risku, kas var ierobežot mobilitāti vai nogādāt pacientu ilgstošas aprūpes iestādē.