Hệ limbic đóng một vai trò quan trọng trong cảm xúc và hình thành ký ức. Một số cấu trúc bao gồm hệ limbic, bao gồm đồi hải mã, vùng dưới đồi và hạch hạnh nhân.
Vùng hải mã đóng một vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi trí nhớ ngắn hạn thành ký ức lâu dài và lâu dài. Nếu không có hồi hải mã chức năng, không thể duy trì trí nhớ bình thường. Hai khối tế bào thần kinh gần đó được gọi là amygdalas chịu trách nhiệm về các hành vi liên quan đến gây hấn, sợ hãi và kích thích tình dục.
Vùng dưới đồi ảnh hưởng đến nhiều tình trạng bao gồm đói, khát, đau và khoái cảm. Nó cũng đóng một vai trò trong việc điều chỉnh huyết áp, mạch và nhịp thở. Nhìn chung, vùng dưới đồi là một trong những phần quan trọng nhất của não trong việc kiểm soát cân bằng nội môi, hay khả năng duy trì hoạt động bình thường của cơ thể.
Các khu vực khác gần hệ thống limbic ảnh hưởng và bị ảnh hưởng bởi nó. Vỏ não trước, một phần của thùy trán, đặc biệt quan trọng trong việc ra quyết định và kiểm soát xung động và là một trong những khu vực cuối cùng của não bộ phát triển đầy đủ. Các hạch nền đóng một vai trò trong sự chú ý và các hành vi lặp đi lặp lại. Con quay hồi chuyển, một phần của tiểu não, giúp hỗ trợ trí nhớ liên tưởng, đặc biệt là nó liên quan đến cảm xúc. Vùng não bụng và các đường dẫn dopamine của nó có liên quan mật thiết đến trải nghiệm khoái cảm.