Der Mensch speichert im Laufe seines Lebens Tausende von Melodien in seinem Gedächtnis, und diese Erinnerungen sind erstaunlich präzise und können innerhalb von Millisekunden abgerufen werden. Sie gehören auch zu den letzten Erinnerungen, die selbst an Alzheimer Erkrankte in der Regel noch lange besitzen. Der Rhythmus wird dabei von einer anderen Hirnregion verarbeitet als Melodie oder Klangfarbe, so dass Melodien aufgrund dieser verteilten Struktur im Gehirn auch bei nachlassender Hirnleistung relativ ausfallssicher sind.
Hinzu kommt der Zusammenhang zwischen Höreindruck und Emotion, denn kaum eine musikalische Erinnerung ist gefühlsneutral, so dass beim Hören einer Melodie immer auch das Gefühlszentrum im Gehirn angesprochen wird, und zwar umso mehr, je intensiver die Gefühle waren, die man beim ersten Hören empfunden hat. Es gibt eine Lebensphase, in der diese Verbindung am intensivsten ist, und zwar von der Pubertät bis zum jungen Erwachsenenalter.
Bei aktiven Musikern und Musikerinnen kommt hinzu, dass sie sich nicht nur die gespielten Tonfolgen merken können, sondern die Musik auch abstrakt über die Harmonien, die Tonart und den Rhythmus analysieren können. Auf diese Weise kann sich ihr Körper auch an die Abfolge der Muskelbewegungen beim Spielen eines Musikstücks erinnern und somit zusätzlich das Körpergedächtnis nutzen.