Сенсорная память (англ. sensory memory) — собирательное понятие для разных модально-специфических видов сверх кратковременной памяти; выполняет функцию отражения и запечатления объекта во всей полноте его признаков, доступных воспринимающей системе, т.е. находящихся в зоне ее разрешающей способности. Содержание сенсорной памяти полностью зависит от энергетических свойств стимула; например, в случае зрительной сенсорной памяти — от интенсивности, контрастности, длительности экспозиции, характера до- и после экспозиционного поля, на фоне которого предъявлен стимул.
Многие рассматривают сенсорную память, как более общее понятие по отношению к понятиям иконической и эхоической памяти. Однако существует мнение о том, что необходимо различать сенсорную и иконическую память. 1-я более периферическая, энергетически зависимая и имеет более краткое время хранения (250-300 мс); 2-я в этом случае понимается как собирательное название для разных модально-специфических видов кратковременной непосредственной памяти (как и сенсорная память, иконическая память может быть зрительной, слуховой и тактильной).
Содержание сенсорной памяти через 30-50 мс попадает в иконическую память в виде следа стимула, его копии. Существование зрительной сенсорной памяти может быть выведено на основании анализа поведения глазодвигательной системы. За время зрительной фиксации (250-500 мс) зрительная система выполняет значительное число функций; запечатление информации, находящейся в поле зрения, кратковременное хранение и передача на др. уровни обработки (перед следующим скачком глаз), чтобы освободилось место для приема новой порции информации.
В соответствии с результатами исследований феномена саккадического подавления, время хранения в сенсорной памяти соответствует длительности фиксационной фазы; во время парасаккадической фазы сенсорная память «закрыта», обработка информации происходит по зрительному иконическому образу.