Setelah kita mempelajari tentang anatomi otak, kita lanjutkan ke materi selanjutnya, yaitu  sistem limbik.
Sistem limbik merupakan kumpulan dari beberapa bagian yang berperan memproses emosi memori dan perilaku manusia. Sistem limbik ini ditemukan diatas batang otak dan dibawah korteks serebral. Sistem limbik berfungsi sebagai menyimpan memori atau ingatan, mengatur emosi dan sistem saraf otonom.
Adapun beberapa struktur sistem limbik, yaitu:
-Talamus
Talamus merupakan struktur di dalam otak dan terletak di bagian korteks serebral dan otak tengah. Talamus sebagai penyambung daerah korteks serebral yang memiliki tanggung jawab kontrol gerak dan persepsi sensorik. Fungsi dari talamus yaitu mengantarkan infromasi yang bertautan dengan kesadaran, kewaspadaan, juga siklus tidur. Tak hanya itu, talamus berfungsi menyiarkan dan meneruskan informasi akan reseptor panca indra, kecuali indra penciuman.
-Hipotalamus
 Bagian ini ditemukan di bagian bawah talamus di kedua sisi ventrikel ketiga. Hipotalamus ini memiliki ukuran paling kecil pada pusat otak dan memiliki peran penting. Jangan salah, walaupun berukuran kecil tetapi jika tidak berjalan dengan sempurna maka tubuh akan mengalami berbagai macam gangguan. Hipotalamus berperan melepaskan hormon yang berperan dalam emosi, rasa sakit, haus, lapar, marah, bahkan seksual.
-Amigdala
 Amigdala memiliki bentuk seperti kacang almond, dan terletak di samping hippocampus. Bagian ini memiliki fungsi utama mengontrol respons emosional, seperti rasa takut, marah, cemas, khawatir, dan bahagia. Selain itu, juga berperan menetapkan seberapa kuat ingatan untuk disimpan. Amigdala berperan membangun sesuatu ingatan yang baru, khususnya rasa takut. Lalu selanjutnya ingatan ini membuat aksi pengcegahan ketika sesuatu yang membangkitkan ketakutan terjadi. Itulah yang lebih dikenal dengan respon fight or flight (melawan atau lari).
-Hippocampus.
Bagian ini memiliki bentuk bagaikan kuda laut melengkung. Hippocampus berada di dalam area otak, lebih tepatnya di bagian dua sisi otak. Ini menghubungkan ingatan dengan berbagai macam indra manusia yang memiliki peran penting dalam kemampuan spasial, juga terkait dengan emosi dan pembelajaran dalam kehidupan manusia.