Det limbiske system er vår emosjonelle hjerne. Det limbiske system består av mange hjernestrukturer (kjerner) inkludert hypotalamus, hippocampus, cingulate gyrus og amygdala (for å nevne noen få). Cingulate gyrus og amygdala er særlig viktige med hensyn til vårt følelsesliv. Når vi gjenkjenner sinte eller fryktinngytende ansiktsuttrykk og fremkaller fryktresponsen, skjer det i amygdalaområdet. Når vi selv gir uttrykk for egne følelser, skjer det mer i cingulate gyrus. Dette er en forenklet framstilling av et mer komplekst bilde.
Signalene ut fra det limbiske system går hovedsakelig via hypotalamus. Dette kan forklare hvorfor en rekke emosjoner kan påvirke funksjoner som hjertefrekvens, svette, med mer – som nettopp blir regulert via hypotalamus.