Le système limbique est un ensemble de structures interconnectées du cerveau qui jouent un rôle central dans les émotions, la motivation et la mémoire. Il comprend l'amygdale, l'hippocampe, l'hypothalamus et plusieurs aires corticales et sous-corticales connexes.

L'amygdale évalue la signification émotionnelle des stimuli, notamment ceux liés à la peur et à l'agression, et contribue à la formation des souvenirs émotionnels. L'hippocampe est essentiel à la formation de nouveaux souvenirs déclaratifs et à la navigation spatiale. L'hypothalamus relie les états émotionnels et motivationnels aux réponses physiologiques et au système endocrinien. Le cortex cingulaire et d'autres régions contribuent à l'expérience subjective des émotions et à la régulation du comportement émotionnel.

Le concept de système limbique unifié s'est affiné au fil du temps ; ses structures sont étroitement interconnectées avec le reste du cerveau et participent à de nombreuses fonctions qui dépassent le cadre émotionnel. Néanmoins, ce regroupement reste utile pour décrire les circuits neuronaux qui confèrent aux événements leur poids émotionnel et qui permettent à l'expérience passée d'orienter les sentiments et les actions présents.

Lorsqu'un souvenir est chargé émotionnellement ou qu'un stimulus déclenche une réponse motivationnelle rapide, le système limbique est profondément impliqué.