Spécifient les structures de contrôle directement utilisables dans la réalisation de l'action. Elles renvoient aux capacités perceptivo-cognitives et perceptivo-motrices. Elles ne sont pas ou très difficilement communicables; elles reposent sur des systèmes d'association plus ou moins complexes entre des stimuli, des comportements et des états mentaux. Elles sont fortement automatisées. Les connaissances procédurales sont plus dynamiques que les procédures déclaratives. Elles sont plus proches de l'action concrète (résistent mieux à l’oubli, et sont moins sujettes à la dégénérescence du système due au vieillissement ou aux maladies).