边缘脑又称边缘系统，边缘系统包括颞叶前内侧部的海马旁回、海马结构、杏仁核、扣带回等。
边缘系统作用：主要与保持个体和种系生存的防御反应、获食行为、进食、生殖等（原始行为）关联的动机、情绪、记忆、内脏以及运动功能有极为密切的关系。
很多的研究证据表明，海马结构在情感学习和记忆的方面具有重要的功能，尤其在从短时记忆向长时记忆过渡的过程中发挥重要的作用，海马结构的神经元是脑内最易发生癫痫样活动的结构，原发性癫痫患者最常见的病理变化为海马硬化，两侧海马或邻近颞叶结构损害的患者，顺行性记忆障碍是其显著的症状。
杏仁核位于颞极的背内侧，海马的前方，紧靠尾状核尾，接收来自大脑许多其他结构的信息输入，因此在情绪记忆和表达中起着重要作用，并且在认知他人情绪表达方面也是不可或缺的。杏仁核被切除的动物，并无广泛的失忆症状，而是主要表现为对恐惧情绪的学习与记忆障碍，刺激杏仁体的腹侧部分，可引起呼吸抑制和心率血压改变，对有攻击行为的颞叶癫痫患者，手术破坏单侧或双侧的杏仁核，术后这类行为可有明显改善，情绪也趋于平稳，但也有些患者显得情绪不稳，动作偏多，偏爱甜食和性功能亢进等变化。杏仁中央核和运动系统间有紧密联络，影响惊恐反射的表达。在动物实验中，即使前期已形成惊恐条件反射，损毁杏仁中央核后，动物也不再表现出对条件刺激的生理反应。在焦虑抑郁等心境障碍疾病中，边缘系统的许多结构，尤其是海马和杏仁核，扮演着重要角色。
乳头体是位于间脑下丘脑部的圆形核团，接收海马的信息输入，并与脑干和丘脑部分有联络。此核团发生损伤后，常见的有虚构和顺行性记忆障碍发生。
