Structurile care alcătuiesc sistemul limbic sunt interpuse între diencefal, în jurul căruia formează un arc de cerc, şi neocortex. Are conexiuni întinse cu analizatorul olfactiv, hipotalamusul, talamusul, epitalamusul şi mai puţin cu neocortexul.
Cele mai importante componente ale sistemului limbic sunt calea olfactivă, formată din nervii olfactivi şi bulbul olfactiv, corpul amigdalian, aflat în profunzimea lobului temporal şi hipocampul (cornul lui Amon), situat în vecinătatea girului hipocâmpic, de care este separat prin şanţul hipocâmpic.
Rolul specific al creierului este de a prelucra informaţia. Sediul principal al acestui proces este scoarţa cerebrală care funcţionează în strânsă legătură cu numeroase structuri subcorticale. Informaţia pătrunde în sistemul nervos prin intermediul receptorilor, de unde este transmisă pe căi specifice la scoarţă, în ariile senzitive specifice. Aceste informaţii sunt apoi comparate, la nivelul ariilor asociative, cu informaţiile culese de la ceilalţi analizatori, precum şi cu datele din memorie. Pe baza sintezei complexe a tuturor informaţiilor este elaborată starea de conştienţă şi sunt luate deciziile automate şi cele voluntare.