杏仁核是位於顳葉深處的杏仁狀小結構。它在情緒處理（尤其是恐懼和攻擊性）以及記憶的情緒色彩方面起著核心作用。

感覺訊息透過快速的皮質下通路和較慢的皮質通路到達杏仁核。快速通路允許在刺激被完全識別之前做出快速的防禦反應；較慢的通路則允許進行更細緻的評估。杏仁核損傷會導致恐懼感顯著喪失，且無法辨識他人臉部的恐懼表情。杏仁核過度活躍與焦慮症以及創傷後壓力症候群的侵入性記憶有關。

杏仁核並非獨立運作。它與海馬體相互作用，使情緒事件在記憶中佔據特殊地位；與前額葉皮質相互作用，調節情緒反應；並與腦幹相互作用，觸發情緒的生理反應。它不僅對威脅做出反應，也對積極獎勵和諸如面部表情等社會線索做出反應。

當一個突如其來的聲音使人心跳加速，而大腦還來不及判斷聲音的來源時，杏仁核就已經開始運作了。