Hạch hạnh nhân là một cấu trúc nhỏ có hình dạng giống quả hạnh nằm sâu trong thùy thái dương. Nó đóng vai trò trung tâm trong việc xử lý cảm xúc, đặc biệt là nỗi sợ hãi và sự hung hăng, cũng như trong việc tô điểm cảm xúc cho ký ức.

Thông tin cảm giác đến hạch hạnh nhân thông qua cả đường dẫn dưới vỏ não nhanh và đường dẫn vỏ não chậm hơn. Đường dẫn nhanh cho phép phản ứng phòng vệ nhanh chóng trước khi tác nhân kích thích được nhận diện đầy đủ; đường dẫn chậm hơn cho phép đánh giá tinh tế hơn. Tổn thương hạch hạnh nhân có thể gây mất cảm giác sợ hãi rõ rệt và không có khả năng nhận ra nỗi sợ hãi trên khuôn mặt người khác. Sự hoạt động quá mức của hạch hạnh nhân có liên quan đến rối loạn lo âu và những ký ức xâm nhập của hội chứng rối loạn căng thẳng sau chấn thương.

Hạch hạnh nhân không hoạt động độc lập. Nó tương tác với hồi hải mã để ưu tiên lưu giữ các sự kiện cảm xúc trong trí nhớ, với vỏ não trước trán để điều chỉnh phản ứng cảm xúc, và với thân não để kích hoạt các dấu hiệu cảm xúc trên cơ thể. Nó phản ứng không chỉ với các mối đe dọa mà còn với những phần thưởng tích cực và các tín hiệu xã hội như biểu cảm khuôn mặt.

Khi một âm thanh đột ngột khiến tim đập nhanh trước khi tâm trí kịp xác định nguồn gốc, thì hạch hạnh nhân đã hoàn thành nhiệm vụ của nó.