Temporal lob ve bellek arasındaki bağlantı ile ilgili araştırmalar genişlemeye devam eden bir alandır. Çalışmalar, beynin bu alanı ile hatıraların oluşumu, kalması ve hatırlanması arasında artan sayıda bağlantı bulmaktadır. Temporal lobun içinde yer alan hipokampus, yeni hatıraların oluşumunda uzun zamandan beri önemli olarak kabul edilmiştir. Bu bölgeye zarar vermek, kişinin eski hatıraları hatırlamasını engellemez, ancak hipokampus düzgün çalışmıyorsa yenileri oluşmayacaktır. Her ne kadar hafızanın geçici lobda saklanmadığına inanılsa da, bu bölgeye verilen zarar hem sözel hem de sözel olmayan hatıraların hatırlanmasını engelleyebilir.
Hem sağ hem de sol hemisferlerde mevcut olan temporal lob, duyusal verilerin anlamlı bilgilere göre düzenlendiği beynin bölgesidir. Bunun, olayları, isimleri, sayıları ve onları çevreleyen bağlamı içeren açık veya bildirimsel hatıraların oluşumunda hayati bir rol oynadığına inanılmaktadır. Hipokampus yeni bilgiyi işler ve beynin diğer alanlarına depolanması ve daha sonra hatırlanması için iletir. Sol temporal lob sözel bilgiyi işler, sağ lob ise müzik veya sanat gibi sözel olmayan bilgilerle ilgilenir.
Beynin bu bölgesine zarar veren hastaların çalışmaları, araştırmacıların temporal lob ve hafıza arasındaki bağlantıları belirlemelerine yardımcı olmuştur. Hipokampusa zarar veren hastalar ve temporal lobun çevresindeki kısımları hasardan önce yaratılan hatıraları saklar. Olayları ilk hayatlarından açıkça hatırlayabilir ve ilişkilendirebilirler ancak yeni anılar oluşturamazlar. Genellikle günlük rutinler, enstrüman çalma ya da el becerisini sürdürme gibi birçok aktiviteyi gerçekleştirebilmelerine rağmen, son olayları, konuşmaları veya yeni bilgileri hatırlayamazlar.
Araştırmacılar, felç geçirmiş olan kişilerin verilerini kullanarak, sol temporal lob ve insanların, hayvanların ve araçların adlarının geri çağrılmasıyla ilgili hafıza arasındaki bağlantıyı keşfetti. Araştırmacılar, bu üç sınıflandırma alanının özellikle geliştikçe insanlar için hayati olduğuna inanıyordu. Günlük yaşamda, topluluklarındaki insanların adları, avlanan veya tehlike arz eden hayvanlar ve hayatı avlamak, pişirmek ve geliştirmek için kullanılan araçlar tüm temel öğelerdi. Ön sol temporal lobdaki hasar insanların adlarını hatırlamayı engeller. Orta bölüme karşılık gelen hasar, hayvanları geri çağırmayı etkiler ve arka bölüm, aletlerin ve araçların adları ile ilişkilidir.
Erken çalışmalar, temporal lobun örtük veya işlemsel hafıza oluşumunda aktif olmadığını ortaya koyuyor gibiydi. Bu, diş fırçalamak veya başka rutin beceriler yapmak gibi şeyler için kullanılan bellek türüdür. Bunlar bilinçli hatırlama olmadan yapılabilecek işlemlerdir. Ancak daha sonra yapılan araştırmalar, bu tip temporal lob ve hafızanın da bağlanabileceğini göstermiştir.
