Aistimuisti on kyky muistaa kokemuksen tarkka tunne kokemuksen päätyttyä. Kokemuksen luovat ärsykkeet voivat stimuloida mitä tahansa ihmisen aisteja. Henkilö päättää tietoisesti tai alitajuisesti, haluaako hän jättää huomiotta ärsykkeet vai haluaako sen havaita. Ohitetun stimulantin aistimuisti on lähes olematon, kun taas havaitun aistimuisti on edelleen ohikiitävä, jopa sekunneissa, mutta on olemassa.
Aistimuistin tyypit jaetaan ensin aisteihin ja sitten muistityyppeihin. Viisi aistia ovat näkö, ääni, haju, maku ja kosketus. On myös muita aisteja, kuten vestibulaarinen tunne, lämpösuoja, nosisepti ja proprioceptio. Aistimuisti on usein jaettu kolmeen päätyyppiin: ikoninen, kaiku ja haptinen.
Ikonimuisti on kyky ylläpitää mielikuvaa mielessä sen jälkeen, kun sitä stimuloiva kuva on kadonnut näkyvistä. Se on näköaistin perusmuisti. Ikoninen muisti on jaettu näkyvään ja informatiiviseen pysyvyyteen. Näkyvä pysyvyys on kuin lyhyt valokuva jostakin, kun taas informatiivinen pysyvyys on visuaalinen muisti, josta tulee pitkäaikainen.
Kaiun muisti muistuttaa ääniä sen jälkeen, kun ääni on lakannut saavuttamasta korvia. Tällainen kuulutieto säilyy muistissa noin kolmesta neljään sekuntia. Neurotiede on testannut kaikumuistia todistaakseen paitsi sen olemassaolon myös sen, kuinka kauan se kestää. Se on huomattavasti lyhyempi kuin ikoninen muisti.
Haptinen muisti liittyy kosketusmuistiin. Alustava muisti siitä, miltä jokin tuntui koskettaa, on ohikiitävä, mutta pidemmän aikavälin muisti voidaan luoda siitä, tuntuiko jokin asia mukavalta vai ei, tai kuinka paljon painetta esineeseen kohdistetaan. Haptinen muisti voi liittyä tekstuurimuistiin syödessä ja lämpösuojaukseen, lämmön muistiin. Nociception, hermostopäätteiden stimuloima paineen tunne, kipu ja kutina kuuluvat myös haptiseen muistiin.
Aistimuistin kolme päätyyppiä jättävät pois monet ihmisen aistit. Haju ja maun muistaminen ovat kaksi ilmeisintä, jotka aistimuisti jättää huomiotta. Haju ja maku säilyvät selvästi stimulaation päätyttyä, mutta on epäselvää, onko tämä muisti vai jatkuva stimulaatio.
Aistimuisti liittyy pitkä- ja lyhytaikaiseen muistiin kyvyllä tunnistaa jotain, kun ärsyke alkaa uudelleen. Esimerkiksi henkilö ei ehkä pysty muistamaan tai kuvailemaan leivän tuoksua käsin, mutta heti kun hän haisee leivän, hän voi tunnistaa sen leiväksi. Ero näiden kahden välillä on aktiivinen tiedonhaku ja tiedon tunnistus. Näiden kahden yhdistelmän avulla aivot voivat sekä hahmottaa maailmaa että rakentaa tunnistuskirjastoa hyödyntääkseen tarvittaessa.