Työmuistimalleja on neljä päätyyppiä: Atkinson-Shriffin, Baddeley, Cowan ja Ericsson ja Kintsch. Jokainen näistä työmuistimalleista yrittää selittää, miten aistit havaitsevat tiedon, tallennetaan aivoihin ja sitten käytetään tehtäviin ja taitoihin tai tallennetaan myöhempää käyttöä varten. Mallit käyttävät sarjan tehtäviä, kuten lukemista, testatakseen tätä teoriaa.
Työmuisti voidaan määritellä tietojen tallennus- ja käsittelyprosessiksi. Tämäntyyppinen muisti on tarpeen oppimiseen, ymmärtämiseen ja päättelyyn. Tämän muistin hallintaan liittyy useita kognitiivisia prosesseja, joita kutsutaan joskus lyhytaikaiseksi muistiksi. Nykyiset työmuistimallit ovat teoreettisia eri malleilla, jotka perustuvat neurotieteen ja kognitiivisen psykologian tutkimukseen.
Atkinson-Shriffin-muistitallennusmuisti sisältää kolme eri vaihetta; aistimuisti, lyhytaikainen muisti ja pitkäaikainen muisti. Tässä versiossa kuvataan, miten muisti todella toimii. Aistit havaitsevat ja käsittelevät ensin mistä tahansa viidestä aistista saadut tiedot. Nämä tiedot voidaan tallentaa lyhytaikaiseen muistiin, siirtää pitkäaikaiseen muistiin tai siirtää pois ja poistaa muistista. Tässä versiossa ei otettu huomioon useita tärkeitä tekijöitä, kuten yksilöiden tiedon tyyppi ja kognitiiviset kyvyt.
Baddeleyn malli on yksi lyhytaikaisen muistin työmuistimalleista. Se on kehitetty vuonna 1974 ja tarjoaa vaihtoehdon Atkinson & Shriffinsin usean myymälän mallille. Tässä mallissa on kolme pääkomponenttia: keskusjohtaja, joka ohjaa tiedonkulkua kahteen lyhytaikaiseen tallennusjärjestelmään, jotka tunnetaan visuo-spatiaalisena luonnoslevynä ja fonologisena silmukana. Visuo-spatiaalinen luonnoslevy viittaa visuaaliseen informaatioon ja fonologinen silmukka verbaaliseen informaatioon.
Cowan uskoo, että työmuistimallit ovat itse asiassa osa pitkän aikavälin muistia. Työmuisti koostuu pitkäaikaisista muistoista, jotka on aktivoitu, ja yksilön kyvystä kohdistaa huomio näihin aktivoituihin muistiin. Tämä huomion keskipiste voi sisältää vain neljä erilaista aktivoitua muistia kerrallaan, koska tutkimukset ovat osoittaneet, että ihmiset voivat muistaa vain neljä numeroa kerralla.
Eräs toinen teoria on, että ammattitaitoista muistia käytetään joka päivä. Ericsson ja Kintsch ehdottivat sitä vuonna 1995. Ihmisillä on työmuistissaan useita käsitteitä, jotka sitten toimivat ohjeina haettaessa tietoja, jotka liittyvät näihin käsitteisiin pitkäaikaisessa muistissa. He ovat nimenneet tämän version pitkäaikaiseksi työmuistiksi. Heidän mallinsa perustui lukutehtäviin ja totesi, että muistin oli sisällettävä paljon enemmän kuin neljä palaa tietoa voidakseen ymmärtää ja ymmärtää tekstiä.