La CPU sólo puede manipular instrucciones con unos pocos datos o código de programa, mientras que las aplicaciones habituales tienen millones de líneas de código de programa. El ordenador necesita un lugar donde almacenar los programas y los datos de los usuarios, con esta finalidad existe una memoria, conocida como RAM o memoria de acceso aleatorio (random access memory).

Está formada por circuitos integrados capaces de conmutar entre dos estados, dando lugar a la posibilidad de almacenar los ceros y unos (bits) del lenguaje binario. La memoria se estructura como una serie muy grande de "celdillas" donde se almacenan los datos y los programas, vienen a ser como los buzones que se encuentran en las entradas a los edificios, cada uno pertenece a una vivienda y está claramente identificado por un número.

La principal desventaja de estas memorias es que son volátiles, lo que significa que al desconectar la alimentación eléctrica del ordenador se pierde la información que contiene. Para estos casos es cuando se necesita una memoria permanente hay de otros tipos aunque ya sea por capacidad o por precio no son rentables para usar en ordenadores de forma masiva, así que su empleo está restringido a casos imprescindibles, como por ejemplo el arranque de un ordenador (la conocida como BIOS), en los primeros PCs era una memoria ROM, venía grabada de fábrica y no se podía cambiar el contenido, actualmente se usan las conocidas como memorias flash, su contenido es permanente pero se pueden borrar y grabar de nuevo, un ejemplo de uso fuera de los ordenadores son las tan conocidas memorias de las máquinas de fotografiar digitales, llaves electrónicas (pen drive) y dispositivos MP3.

Hay otros tipos de memoria pero están poco difundidos, como las ferroeléctricas (FRAM) y magnéticas. En el futuro es posible que las memorias se fabriquen a partir de sistemas biológicos, como por ejemplo bacterias o de moléculas orgánicas capaces de funcionar como un transistor, como los rotaxanos (compuestos complejos en los cuales una molécula en forma de pesa está encirculada por un macrociclo. Son nombrados por rota "rueda" y axis "eje"; notación con un prefijo usado para indicar el número de componentes entrelazados, han sido hechos con ciclodextrinas y éteres cíclicos).