Uma das funções primárias dos lobos temporais é o reconhecimento da fala, som e informação visual. Quando o lobo temporal não está funcionando adequadamente, a habilidade de entender o que as pessoas estão dizendo ou compreender informações visuais pode ser perdida. Os lobos direito e esquerdo trabalham juntos nesse processo. Problemas com o lobo direito, em particular, podem causar problemas na dicção ou na compreensão musical.

Os lobos temporais possuem um papel importante na memória quanto à recordação de informações fatuais. Eles agem, mais ou menos, como bancos de dados para pedaços discretos de informação e as classificam. O lobo temporal direito tem uma grande importância na recordação de músicas ou artes.

Pesquisadores começaram, recentemente, a especular que os lobos temporais podem ser a parte do cérebro que é estimulada durante experiências espirituais ou religiosas. O Dr. Vilayanur Ramachandran da Universidade da Califórnia, São Diego, postulou que pacientes com epilepsia no lobo temporal parecem ter alta sensibilidade a experiências extraordinárias. O Dr. Melvin Morse da Universidade de Washington especula que o lobo temporal direito está frequentemente envolvido em experiências de quase morte e ou em outras incomuns. Ambos sustentam que localizar o ponto de tais experiências no cérebro não é um indicativo, de maneira alguma, da autenticidade da experiência em si.