Limbik sistem duygu ve hatıraların oluşumunda önemli bir rol oynar. Birkaç yapı hipokampus, hipotalamus ve amigdala dahil limbik sistemi oluşturur.
Hipokampus, kısa süreli hafızanın kalıcı, uzun süreli hafızalara dönüştürülmesinde hayati bir rol oynar. Fonksiyonel bir hipokampus olmadan normal hafıza tutma mümkün değildir. Amigdalas adı verilen yakındaki iki nöron kütlesi saldırganlık, korku ve cinsel uyaranlarla ilgili davranışlardan sorumludur.
Hipotalamus, açlık, susuzluk, acı ve zevk gibi çok çeşitli koşulları etkiler. Ayrıca kan basıncı, nabız ve solunumun düzenlenmesinde rol oynar. Genel olarak, hipotalamus beynin homeostaziyi kontrol etmedeki en önemli kısımlarından biri veya vücudun normal çalışmayı sürdürme yeteneğinden biridir.
Limbik sistemin yakınındaki diğer alanlar etkilenir ve bundan etkilenir. Ön lobun bir parçası olan prefrontal korteks karar vermede ve dürtü kontrolünde özellikle önemlidir ve beynin tam gelişmesi için en son alanlardan biridir. Bazal ganglionlar dikkat ve tekrarlayan davranışlarda rol oynar. Serebellumun bir parçası olan cingulate gyrus, özellikle duygularla ilgili olarak, ilişkisel hafızaya yardımcı olur. Ventral tegmental alan ve dopamin yolakları, zevk deneyimi ile yakından ilgilidir.