Di dalamnya ada amigdala untuk mengatur respon emosi, hipotalamus yang bertugas melepaskan hormon emosi (termasuk rasa sakit, lapar, haus, kesenangan, perasaan seksual, marah, dan agresi), dan hipokampus sebagai pusat memori (Masters, dalam Pudjono).Â
Hipotalamus juga bertugas untuk memproduksi zat-zat di otak yang bernama dopamine, oksitosin dan vasopressin. Ketiganya merupakan hormon-hormon yang membuat semangat, euphoria, nyaman , enak yang dibutuhkan saat orang jatuh cinta.
Selain itu, ada juga otak bagian depan yaitu area otak yang berfungsi untuk motivasi, perencanaan dan keputusan-keputusan yang sifatnya logis dan eksekutif. Ketika terjadi perselingkuhan, sistem limbik akan mendominasi dan otak depan mengalami penurunan fungsi. Sistem limbik juga berperan dalam munculnya 'lust'. Dalam konteks perselingkuhan, lust adalah hasrat seksual atau desire yang menjadi entry point perilaku berselingkuh.
Terdapat beberapa tahapan dalam perselingkuhan dari sudut pandang Neurokimiawi Otak, yaitu:
1. Lust
Lust disebut sebagai pintu masuk perselingkuhan. Lust merupakan tekanan psikologis yang memunculkan keinginan yang sangat intens terhadap sesuatu, seseorang atau objek tertentu (kekuasaan, jabatan, seksual, harta, makanan). Lust juga diartikan suatu keinginan menguasai yang sulit dibendung, terlebih bagi seseorang tidak mau belajar mengontrol diri.Â
Pada tahapan lust, hormon testosterone dan estrogen mendominasi. Bagian otak yang bernama hipotalamus merangsang  produksi hormon seks terstosteron dan estrogen.Â
Lust ini lahir salah satunya dari fokus visual. Sehingga ketika mulai terasa ada yang aneh dalam diri, mulai merasa deg-degan, ingin melihat secara berulang, ingin kontak yang lebih intens pada seseorang selain pasangan, kita dapat mengerahkan will power (tekad) untuk meminimalir dampak.Â
Salah satunya dengan menundukkan pandangan, stop stalking, kembali mengingat komitmen awal pasangan, dll. Tanyakan pada diri terdalam, apakah dia milikku? Apakah apa yang aku lakukan benar? Apakah ada orang lain yang akan tersakiti karena perilakuku?
Pencegahan sangat penting dilakukan di tahapan ini agar tidak masuk pada tahap berikutnya. Kemampuan mengendalikan lust dapat menghindarkan seseorang pada pengambilan keputusan yang salah yang beresiko pada munculnya beragam kesalahan yang seharusnya tidak terjadi.
2. Attraction
Tahap ini melibatkan jalur otak yang berfungsi mengontrol perilaku "rewarding". Rewarding diartikan sebagai perilaku menyenangkan yang mempunyai konsekuensi untuk terus diulang. Perilaku ini muncul karena terproduksinya hormon dopamine, serotonin, noreepinefrin atau adrenalin. Dopamine dan serotonin dapat memunculkan perasaan senang, seru, bahagia sementara norepinefrin atau adrenaline membuat deg-degan, penasaran dan tertantang.