长时记忆的编码方式
一般认为，短时记忆的编码方式主要是言语听觉编码，少量的是视觉编码或语义编码。而长时记忆中，语义编码和表象编码并重，并且相互补充。语义编码是通过词语来加工信息，通过意义、语法关系、系统分类等因素的作用将语言材料组织起来，存入长时记忆；而表象编码则利用视觉、听觉、味觉和触觉等产生的形象作为表征形成长时记忆。当然，在人类的长时记忆中占支配地位还是能够储存抽象知识的语义编码。
语义编码
在关于短时记忆编码方式的研究中，学者们注意考察短时记忆的错误，发现即使是在视觉呈现的情况下，产生混淆的也是那些读音相近的字母。这种范式同样用来检验长时记忆的编码方式。
有许多研究已经表明，在从长时记忆中提取信息时发生的错误常常不是因为形或音的混淆，而是语义的混淆。这就提示我们，长时记忆的编码方式应该是语义编码（semantic code）。例如，巴德利（Baddeley，1966）在一个实验中，向一部分被试呈现一系列发音相近的单词（例如：mad，map，man）或发音不同的单词（例如：pen，day，rig），向另一部分被试呈现语义相近的单词（例如：huge，big，great）或语义差别较大的单词（例如：foul，old，deep）。单词呈现完毕后，让被试做其他工作，持续时间为20分钟，以阻止其复述，保证回忆提取的是长时记忆中的信息。最后，让被试回忆刚才呈现的单词。结果发现，发音相近的单词出现的错误并不多，而语义接近的单词却产生了比较多的回忆错误。
另一位学者萨克斯（Sachs，1967）的实验也清楚地说明了语义编码在长时记忆中的作用。他在实验中让被试听一段关于首次使用望远镜的文章。其中有这样一个目标句子：
他写了一封关于这件事的信给伽利略——伟大的意大利科学家。
在被试听完目标句子后，再向他们呈现四种不同类型的测试句子：
他写了一封关于这件事的信给伽利略——伟大的意大利科学家。（同一句子，与原目标句子完全相同）；
他写的关于这个事件的一封信被送到了伽利略——伟大的意大利科学家那里。（语态发生变化，主动语态变成了被动语态）
他写给伽利略——伟大的意大利科学家，有关这件事的一封信。（句子形式结构发生变化）
伽利略——伟大的意大利科学家，给他写了有关这件事的一封信。（语义发生变化）(https://www.daowen.com)
在呈现上述句子时，萨克斯系统地控制目标句子与测试句子之间的时间间隔，即在被试听完目标句子后，插入0个音节（立即呈现），或插入8个或16个音节后呈现测试句子，这样做的目的是检验被试对于目标句子的记忆会不会随着时间间隔的变化而变化，实验结果见图5-1。
图5-1 不同时间间隔条件下对四种测试句子的正确回忆百分数
（来源：Sachs，1967）
实验结果表明，随着时间间隔的加大，被试的反应正确率逐步下降，但是其中下降速度最慢的是语义变化句，而其他三类句子的反应正确率却快速下降，其中甚至还包括文字完全相同的“同一句子”。这说明，在听到目标句子的初期，被试还能记得这个句子所有的特征（包括语序、声音等）。这样，他们就能根据这些特征正确地判断测试句子与目标句子是否相同。但是在保持时间比较长的情况下，其他特征逐步淡忘了，只剩下语义特征可以用来作为判断的依据。这时，测试句子只有在发生了语义的变化后才能被正确辨认。最后的结论就是，长时记忆是按照语义进行编码的。
表象编码
佩维奥（Paivio，1969，1971，1983）提出的记忆双重编码假说（dual-coding hypothesis of memory）认为，长时记忆包括两种明显不同的编码系统：一种是言语性质的，它负责表征和储存识记项目的抽象的语义信息；另一种则是表象性质的，它表征和储存事物的外表信息。任何一个识记项目要么采用语义编码，要么采用表象编码，当然在某些情况下也可能同时采用这两种编码。总之，佩维奥反对长时记忆中仅仅存在语义编码的观点。
表象，用通俗的话说，就是“心灵之眼”看到的图画，是“心灵之耳”听到的声响，是“心灵之手”感受到的动作……它们分别是视觉表象、听觉表象和动觉表象等。应该说，表象是心理学研究的重要对象。但是，它一度被行为主义赶出心理学研究的大门，因为行为主义认为表象是感觉中的“幽灵”，毫无功能上的意义。一直到20世纪60年代以后，轻视表象的状况才有所改变。随着认知心理学的兴起，表象又成为人们关心的重要问题之一。佩维奥就是最早验证表象编码在记忆中的作用的学者。他认为，表象是迄今为止人们发现的最强有力的记忆因素之一。
佩维奥曾经做过多个实验，验证表象编码的存在。其中有些实验试图证明，图片以及内容具体的单词比抽象的单词更容易学习，或者当语义编码和表象编码同时运用时，记忆的保持效果比单独运用其中一种编码要好。这其中又有一个引人注目的实验似乎很能说明问题。实验中向被试呈现一些卡片，卡片上画着两个物体（例如：台灯—斑马），或者印着两个名词（LAMP—ZEBRA）。卡片上的物体都画成一大一小，名词则印成一大一小。被试的任务就是看到卡片后，判断卡片上面的物体或者名词所指的物体哪一个应该是大的，哪一个应该是小的。例如，如果看到上述卡片，按理都应该说斑马比台灯大。实验中记录了被试的反应时间。佩维奥的设想是，如果长时记忆真的只存在言语性质的编码，被试对图画卡片的反应时应该比对文字卡片的反应时长，因为他们需要先将图画转译成语词，然后才能加以判断。如果长时记忆中存在表象编码，就无须对图画卡片进行上述转译，反应时也不必延长。
佩维奥在上述实验中还操纵了另外一个变量，即卡片上两个物体间大小比例的和谐性。有的卡片，把实际上比较大的物体画得比较大，或者将其名称文字印得比较大，即比例和谐。例如，把斑马画得比台灯大，或者把单词“ZEBRA”（斑马）印得比“LAMP”（台灯）大。有的卡片则相反，把大的物体画得小，而把小的物体画得大于大的物体。文字卡片也是这样，大的物体名称文字印得很小，小的物体名称文字则印得大于大的物体名称文字。这就是比例失调。佩维奥认为，如果长时记忆中确实存在表象编码，则比例失调的图画卡片会造成某种冲突，从而延长被试的反应时；而比例失调的文字卡片则不会造成这种冲突，因为文字是语义性的。
实验结果证实了佩维奥的预测：被试对图画卡片的反应时不仅不比文字卡片慢，相反还快一些；同时，他们对比例失调的图画卡片的反应慢于对比例和谐的图画卡片的反应，而文字卡片上字体大小比例是否和谐却并不影响被试的反应时。以上事实说明，表象编码确确实实是存在的；而且可以说，物体的大小主要是以表象来表征的。