图为联想存储器的组成。联想存储体中的每个存储单元都含有存储、比较、 读写、控制等电路。查找变量被存放在比较数寄存器中。屏蔽寄存器用来屏蔽比较数寄存器的部分内容，而将未屏蔽部分作为查找变量送入联想存储体。查找时，每个存储单元将它的内容与送来的查找变量比较。如果相等，则响应寄存器中的对应位被置1。如不相等，则置0。这样，查找结果就被存入响应寄存器中。满足查找要求的存储单元称为响应单元。查找是并行进行的，因而响应单元可能不止一个，这称为多重响应。这时，如要写入信息，则可将信息先送入比较数寄存器，并经与屏蔽寄存器配合再送至联想存储体，并行写入这些响应单元。有时也可根据单元的地址写入信息。如要读出信息，则必须将这些单元逐一分解，确定地址顺序读出，这称为多重响应分解，由多重响应分解器完成。字选择寄存器用来选择参加查找操作的存储单元，起字间屏蔽的作用。“比较”是联想存储器最基本的逻辑操作，对于给定的查找变量能完成多种比较操作。例如：全等、不等；小于、大于；不大于、不小于；仅大于、仅小于；区间内、区间外和最大值、最小值等。这些操作可在全等比较的基础上通过相应的算法来实现，也可以在存储单元内增加相应的逻辑线路来承担。