Amygdala er en liten mandelformet struktur dypt inne i tinninglappen. Den er sentral i bearbeidingen av følelser, spesielt frykt og aggresjon, og i den emosjonelle fargingen av hukommelsen.

Sensorisk informasjon når amygdala både via en rask subkortikal rute og en langsommere kortikal rute. Den raske ruten tillater raske defensive responser før stimulusen er fullstendig identifisert; den langsommere ruten tillater en mer nyansert vurdering. Skade på amygdala kan føre til et slående tap av frykt og en manglende evne til å gjenkjenne frykt i andres ansikter. Overaktivitet er involvert i angstlidelser og i de påtrengende minnene fra posttraumatisk stress.

Amygdala fungerer ikke isolert. Den samhandler med hippocampus for å gi emosjonelle hendelser sin privilegerte plass i hukommelsen, med prefrontal cortex for å regulere emosjonelle responser, og med hjernestammen for å utløse kroppslige tegn på følelser. Den reagerer ikke bare på trusler, men også på positive belønninger og sosiale signaler som ansiktsuttrykk.

Når en plutselig lyd får hjertet til å slå raskere før hjernen har navngitt kilden, har amygdalaen allerede gjort jobben sin.