רכיבים מרכזיים של המערכת הלימבית כוללים:

1. **אמיגדלה**: מרכז הרגשות וניהול הסיכונים של המוח, האמיגדלה אחראית לעיבוד רגשות, בעיקר פחד, סטרס ואגרסיה. היא עוזרת לנו להעריך איומים וסיכונים בסביבה שלנו ומעוררת תגובות מתאימות כדי להבטיח את ההישרדות שלנו.

2. **היפוקמפוס**: מבנה זה חיוני ליצירת זיכרונות חדשים ולדחיסתם לזכרון ארוך טווח. ההיפוקמפוס גם משחק תפקיד בניווט מרחבי ובזיכרון שמחובר לקונטקסט (הקשר) מסויים. ההיפוקמפוס מאפשר לנו לזכור פרטים מחוויות עבר.

3. **היפותלמוס**: היפותלמוס הוא קישור חשוב בין המערכת העצבית למערכת ההורמונלית. הוא מנהל תהליכים פיזיולוגיים שונים, כולל טמפרטורת גוף, רעב, צמא, שינה והתנהגות מינית. ההיפותלמוס גם שולט בשחרור הורמונים מבלוטת יותרת המוח ומשפיע עם האמיגדלה על התגובה ללחץ ותפקודים הורמונליים חשובים אחרים בגוף.

4. **תאלמוס**: התאלמוס משמש כתחנת מעבר עבור מידע חושי, שמגיע מחמשת החושים, ומועבר יחד עם מידע רגשי לאזורים המתאימים של קליפת המוח והאונה המצחית-קדמית לצורך עיבוד. התאלמוס גם משפיע על תשומת לב שלנו לגירויים מהסביבה ועל ההתראה מסכנות.

5. **פיתול החגורה**: אזור שמעורר תהליכי עיבוד רגשות ופעולות קוגניטיביות כמו קבלת החלטות ואמפתיה.

המערכת הלימבית מתקשרת כל הזמן עם אזורים אחרים במוח, במיוחד עם האונה-המצחית-קדמית כדי להתאים תגובות רגשיות, לווסת אותם ולהתאים את ההתנהגות (שיפוט ההתנהגות). היא מסייעת לנו להגיב לסביבה על פי חוויות העבר והזיכרונות הרגשיים שלנו (לפעמים זה בעוכרינו – דפוסים חוזרים), היא מעצבת את הדפוסים הרגשיים שלנו ומשפיעה על התגובות ועל ההתנהגויות שלנו.