Visuaalinen muisti on prosessi, jolla muistetaan ihmisen näkemät tiedot. Tämän tyyppistä muistia pidetään usein erilaisena kuin muita muistityyppejä, kuten kykyä muistaa tosiasioita tai musiikkikappaleita. Eri ihmisillä on erilaiset valmiudet tämän tyyppiseen muistiin, ja tämän tyyppistä muistia uskotaan olevan mahdollista parantaa käytännössä. Monet ihmiset uskovat, että tämäntyyppinen muisti on tärkeä oppimiseen ja että visuaalisen muistin puutteet voivat liittyä erityisiin oppimishäiriöihin, kuten lukihäiriöön. Kulttuurisesti visuaalinen muisti on ongelmallinen, koska vaikka ihmiset yleensä pitävät sitä erehtymättömänä, on osoitettu, että ihmiset eivät aina muista visuaalista tietoa objektiivisesti.
Visuaalisen tiedon palautusprosessi ei ole niin yksinkertainen kuin monet uskovat. Esimerkiksi visuaaliseen muistiin voi vaikuttaa ikä, alkoholi tai unen puute. Kun ihmisen aivot ottavat vastaan visuaalista tietoa, sitä ei tallenneta yhdeksi kuvaksi tai kuvasarjaksi. Tiedot siitä, mitä aivot näkevät, tallennetaan, mutta tietyt alueet voidaan muistaa helpommin ja tiettyjä tietoja voidaan muuttaa. Lisäksi muistot, jotka eivät ole pelkästään visuaalisia, voivat olla elävämpiä tai helpommin muistettavia, ja muistoissa, jotka eivät ole ensisijaisesti visuaalisia, voi silti olla kuvaosia.
On olemassa monia teorioita siitä, miten visuaalinen tieto tallennetaan aivoihin. Yleensä kaikki teoriat selittävät sen, että eri ihmiset muistavat kohtauksen eri tavoin riippuen siitä, mitkä kuvan piirteet kiinnittivät heidän huomionsa. Yksi mielenkiintoinen näkökohta tämän tyyppisessä muistissa on se, että ihmiset pystyvät usein kuvittelemaan muita visuaalisia asemia kohteille, jotka he ovat nähneet vain yhdestä kulmasta.
Useimmissa tapauksissa muistit visuaalisista ominaisuuksista ovat osittaisia. Henkilö voi muistaa yleisen kohtauksen ja sen erityispiirteitä, mutta hän ei todennäköisesti pysty muistamaan täydellisesti kaikkia visuaalisia yksityiskohtia. Ihmiset, joilla on täydellinen visuaalinen muisti, ovat harvinaisia, mutta niitä on olemassa. Tämäntyyppinen täydellinen muisti tunnetaan valokuva- tai eideettisenä muistina. Usein nämä ihmiset kärsivät tietyistä mielenterveyshäiriöistä tai heidät voidaan tunnistaa savantteiksi.
Monet uskovat, että visuaalista muistia on mahdollista parantaa. Harjoitusharjoituksiin kuuluu tyypillisesti kuvan muokkaaminen muistista joko piirustuksen tai kuvauksen avulla. Nämä harjoitukset eivät ainoastaan paranna muistia, vaan myös parantavat huomiota yksityiskohtiin. Olipa muisti parantunut dramaattisesti tai ei, tällaisen harjoittelun uskotaan yleensä vaikuttavan aivoihin positiivisella tavalla.