Työmuisti tunnetaan myös lyhytaikaisena muistina. Oppiminen tarkoittaa syvempää käsitysten tai ideoiden ymmärtämistä, parempaa kykyä suorittaa tiettyjä tehtäviä tai käyttäytymisen muutosta. Työmuisti ja oppiminen liittyvät toisiinsa, koska työmuistissamme olevat tiedot vaikuttavat suoraan siihen, mitä ja miten opimme. Opimme vain sitä, mikä on jossain vaiheessa ollut työmuistissamme, joten työmuisti ja oppiminen liittyvät erottamattomasti toisiinsa.
Lyhytaikainen muisti eli työmuisti viittaa kaikkeen, mitä henkilö pitää mielessään tiettynä ajankohtana. Se liittyy heitä ympäröiviin ärsykkeisiin sekä kaikkeen, mitä he työskentelevät, lukevat, ajattelevat tai keskittyvät. Työmuisti sisältää kaiken, mitä henkilö on tietoinen ja työskentelee tiettynä hetkenä. Työmuistista tiedot joko menetetään tai siirretään pitkäaikaiseen muistiin. Suuri osa ihmisen mielessä kulkevista tiedoista katoaa, joko siksi, että ne ovat merkityksettömiä ulkoisia ärsykkeitä, niitä ei käytetä paljon tai niitä ei käsitellä perusteellisesti.
Oppiminen viittaa tietoon, jonka henkilö käsittelee ja säilyttää. Se viittaa myös kykyjen hankkimiseen tai parantamiseen tehtävien suorittamiseksi tai käsitteen ymmärtämiseksi syvemmin kuin ennen. Esimerkiksi henkilöä, joka on parantanut kykyään pelata baseballia tai joka nyt ymmärtää kvanttifysiikkaa tai filosofiaa aiempaa syvemmin, voidaan kuvata oppineeksi. Oppiminen voi myös viitata käyttäytymisen muutokseen. Esimerkiksi tupakoitsija on saattanut huomata, että joka kerta, kun hän tupakoi, hän todennäköisesti yskää paljon, mikä johti siihen, että hän muutti käyttäytymistään tupakoimatta.
Työmuistin ja oppimisen välinen yhteys on se, että tiedon täytyy kulkea henkilön työmuistin kautta, jotta se oppii. Kaikkia tietoja, jotka kulkevat henkilön työmuistin läpi, ei opita. Jos oppilas muistaa matematiikkatestin tai sanaston tietokilpailun vastaukset, vain oppiakseen ja unohtaakseen tiedot heti, hän ei oppinut. Jos toisaalta henkilö opiskelee epänormaalia psykologiaa ja persoonallisuushäiriöitä ja käyttää sitten näitä tietoja vuorovaikutuksessa tehokkaammin sellaisen henkilön kanssa, jolla on tällainen persoonallisuushäiriö, hän on käsitellyt työmuistissaan olevia tietoja ja oppinut ne. Työmuisti ja oppiminen ovat siksi riippuvaisia toisistaan, koska oppimansa on ensin oltava aktiivisesti mukana henkilön työmuistissa.