Se trata de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir información. Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes. Se dicen "de acceso aleatorio" o "de acceso directo" porque los diferentes accesos son independientes entre sí. Por ejemplo, si un disco rígido debe hacer dos accesos consecutivos a sectores alejados físicamente entre sí, se pierde un tiempo en mover la cabeza hasta la pista deseada (o esperar que el sector pase por debajo, si ambos están en la misma pista), tiempo que no se pierde en la RAM.
Su denominación surge en contraposición a las denominadas memorias de acceso secuencial. Debido a que en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de los computadores eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de un computador. En estas memorias se accede a cada celda (generalmente se direcciona a nivel de bytes) mediante un cableado interno, es decir, cada byte tiene un camino prefijado para entrar y salir, a diferencia de otros tipos de almacenamiento, en las que hay una cabeza lectograbadora que tiene que ubicarse en la posición deseada antes de leer el dato deseado.
Las RAMs se dividen en estáticas y dinámicas. Una memoria RAM estática mantiene su contenido inalterado mientras esté alimentada. La información contenida en una memoria RAM dinámica se degrada con el tiempo, llegando ésta a desaparecer, a pesar de estar alimentada.; para evitarlo hay que restaurar la información contenida en sus celdas a intervalos regulares, operación denominada refresco.
Las memorias se agrupan en módulos, que se conectan a la placa base del computador. Según los tipos de conectores que lleven los módulos, se clasifican en Módulos SIMM (Single In-line Memory Module), con 30 ó 72 contactos, módulos DIMM (Dual In-line Memory Module), con 168 contactos y módulos RIMM (RAMBUS In-line Memory Module) con 184 contactos.