O sistema límbico desempenha um papel importante na emoção e na formação de memórias. Várias estruturas compõem o sistema límbico, incluindo o hipocampo, hipotálamo e amígdala.
O hipocampo desempenha um papel vital na conversão da memória de curto prazo em memórias duradouras de longo prazo. Sem um hipocampo funcional, a retenção normal da memória não é possível. Duas massas de neurônios próximas chamadas amígdalas são responsáveis por comportamentos relacionados à agressão, medo e estímulos sexuais.
O hipotálamo afeta uma ampla variedade de condições, incluindo fome, sede, dor e prazer. Ele também desempenha um papel na regulação da pressão arterial, pulso e respiração. No geral, o hipotálamo é uma das partes mais importantes do cérebro no controle da homeostase, ou a capacidade do corpo de manter a operação normal.
Outras áreas próximas ao sistema límbico afetam e são afetadas por ele. O córtex pré-frontal, uma parte do lobo frontal, é especialmente importante na tomada de decisões e no controle dos impulsos e é uma das últimas áreas do cérebro a se desenvolver completamente. Os gânglios da base desempenham um papel importante na atenção e nos comportamentos repetitivos. O giro cingulado, parte do cerebelo, ajuda na memória associativa, especialmente no que se refere à emoção. A área tegmental ventral e suas vias de dopamina estão intimamente relacionadas à experiência de prazer.
