Semantinė atmintis yra ilgalaikės atminties dalis, susijusi su idėjomis, reikšmėmis ir sąvokomis, nesusijusiomis su asmenine patirtimi. Kartu su epizodine atmintimi ji sudaro ilgalaikės atminties skyrių, žinomą kaip deklaratyvioji atmintis. Ilgalaikė atmintis taip pat apima procedūrinę atmintį, kuri yra atmintis apie tai, kaip reikia atlikti veiksmus. Šios trys skirtingos ilgalaikės atminties rūšys sąveikauja viena su kita, kad žmonės galėtų daryti viską – nuo knygos skaitymo iki skrydžio erdvėlaiviu.
Šio tipo atmintis yra susijusi su nepriklausomais faktais, pavyzdžiui, kas yra šaldytuvas, taip pat su sąvokomis, kurias gali būti sunkiau apibrėžti. Priešingai, epizodinė atmintis apima asmeninius įvykius, tokius kaip gretimo kaimyno vaiko vardas. Semantinės atminties pavyzdys būtų diskusija su žmogumi, kurioje jis ar ji užsimena apie katės turėjimą. Užuot prisiminęs konkrečią epizodinę katės atmintį, kas nors gali išgauti semantinį katės apibrėžimą, kad suprastų, apie ką kitas žmogus kalba.
Kad apibrėžimas įsitvirtintų semantinėje atmintyje, gali prireikti kelių idėjų ar sąvokos eksponavimo. Tokio tipo atmintis taip pat gali susipainioti ankstyvosiose mokymosi stadijose, pavyzdžiui, kai kas nors stengiasi suprasti, kad du iš esmės skirtingi kėdžių stiliai yra abu laikomi kėdėmis, kartu suvokiant skirtumą tarp kėdės ir suolo. Šio tipo atmintis ypač aktyvi vaikystėje, nes vaikai nuolat susiduria su naujomis sąvokomis, kurias reikia apibrėžti ir įrašyti į semantinę atmintį.
Semantinė atmintis taip pat vaidina svarbų vaidmenį daugelyje žmogaus veiklų. Pavyzdžiui, procedūrinė atmintis suteikia informacijos apie tai, kaip skaityti laikraštį, tačiau semantinė atmintis atsimena, ką reiškia skirtingos raidės ir kaip jos susieja į žodžius. Tai taip pat leidžia skaitytojui suprasti rašytinį pranešimą keliais šriftais, nes smegenys supranta raidės sąvoką, o ne konkretų laiško pavyzdį.
Žmonės nuolat naudoja informaciją, saugomą savo ilgalaikėje atmintyje, siekdami susidoroti su įvairiausiomis situacijomis – nuo visiškai naujų situacijų, pavyzdžiui, išmokimo skristi lėktuvu, iki įprastinių įvykių, tokių kaip prausimasis duše. Bet kurios atminties dalies pažeidimas gali sukelti painiavą ir nerimą, nes smegenims gali būti sunku suvokti veiklos ar įvykio kontekstą be ilgalaikės atminties pagalbos.