La metamemoria, o consapevolezza socratica, è un tipo di metacognizione che include sia la conoscenza introspettiva delle proprie capacità mnemoniche (e delle strategie che possono favorirle) sia i processi coinvolti nell'automonitoraggio della memoria stessa. Questa autoconsapevolezza della memoria ha importanti implicazioni sul modo in cui le persone apprendono e utilizzano i ricordi. Quando studiano, ad esempio, gli studenti valutano se hanno appreso o meno con successo il materiale assegnato e utilizzano queste decisioni, note come "giudizi di apprendimento" (judgments of learning), per distribuire il tempo di studio.
Cartesio, tra gli altri filosofi, rimase affascinato dal fenomeno di quella che oggi conosciamo come metacognizione. «Non era tanto il pensiero in sé a essere indiscutibile per Cartesio, quanto piuttosto il pensiero sul pensiero. Ciò che non riusciva a immaginare era che la persona impegnata in tale processo autoriflessivo non esistesse.» Alla fine del XIX secolo, Bowne e James presero in considerazione, senza però esaminarla scientificamente, la relazione tra i giudizi sulla memoria e le prestazioni mnemoniche.
Durante il predominio del comportamentismo a metà del XX secolo, i fenomeni non osservabili come la metacognizione furono in gran parte ignorati. Uno dei primi studi scientifici sulla metamemoria fu quello di Hart del 1965, che esaminò l'accuratezza della "sensazione di sapere" (feeling of knowing, FOK), ossia la percezione di possedere un'informazione che non si riesce a rievocare al momento, ma che si sarebbe in grado di riconoscere se ripresentata.
La metamemoria è stata studiata anche negli animali (o in soggetti non umani); poiché a questi ultimi è impossibile somministrare i questionari impiegati nei test sull'uomo, le sperimentazioni vengono condotte tramite un compito di abbinamento al campione (match-to-sample task), come il protocollo di abbinamento al campione ritardato (Delayed Matching-To-Sample, DMTS) impiegato da Hampton con i macachi Rhesus.
Esistono inoltre prove del fatto che la metamemoria possa essere ricreata nelle tecnologie di intelligenza artificiale. Sudo et al. hanno utilizzato il protocollo DMTS, riportando che agenti computazionali controllati da reti neurali artificiali erano in grado di sviluppare la capacità di metamemoria. Allo stesso modo, pur partendo da reti neurali casuali prive di una funzione di memoria, un modello creato dai ricercatori dell'Università di Nagoya è riuscito a evolversi al punto da eseguire compiti DMTS in modo simile alle scimmie. I ricercatori hanno riferito che la rete neurale poteva esaminare i propri ricordi, conservarli e separare gli output senza richiedere alcun aiuto o intervento da parte loro, suggerendo la plausibilità che avesse meccanismi di metamemoria.