Βρίσκεται ακριβώς κάτω από τον εγκέφαλο, το μεταιχμιακό σύστημα είναι μια σειρά δομών στον εγκέφαλο που εκτελούν διάφορες εργασίες που σχετίζονται με τη μνήμη και τα συναισθήματα. Η σχέση μεταξύ του λιμπικού συστήματος και του συναισθήματος είναι τόσο καλά διαμορφωμένη που ορισμένοι ερευνητές αναφέρονται στο σύστημα ως «ο συναισθηματικός εγκέφαλος». Από εξελικτική άποψη, αυτό το σύστημα είναι αρκετά παλιό και υπάρχει ακόμη και στον εγκέφαλο των κατώτερων θηλαστικών, γι ‘αυτό είναι επίσης γνωστό ως παλαιομαμματικός εγκέφαλος.
Αρκετές δομές είναι παρούσες σε αυτό το σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της αμυγδαλής, του ιππόκαμπου, του υποθαλάμου, του φορνίξ και του διαφράγματος. Ο κοντινός λοβικός λοβός είναι επίσης ένα ουσιαστικό συστατικό που συνδέει το μεταιχμιακό σύστημα και το συναίσθημα. Ορισμένες από τις άλλες δομές που αναφέρονται εδώ παίζουν επίσης ρόλο στη συναισθηματική ρύθμιση.
Καμία δομή δεν είναι ένας πλήρης αιτιώδης παράγοντας μεταξύ του μεταιχμιακού συστήματος και του συναισθήματος. Αυτές οι δομές βοηθούν στη ρύθμιση ορισμένων συναισθηματικών καταστάσεων, αλλά δεν προκαλούν εντελώς συναίσθημα. Ωστόσο, συγκεκριμένες δομές βοηθούν στη ρύθμιση ορισμένων συνόλων συναισθηματικής συμπεριφοράς.
Η αμυγδαλή είναι μια δομή απαραίτητη για τη δημιουργία συναισθηματικών αναμνήσεων. Η ενεργοποίηση της αμυγδαλής από ένα απειλητικό ερέθισμα προκαλεί αυτή τη δομή να συνεργάζεται με τον ιππόκαμπο για να την θυμάται. Όταν το ίδιο ερέθισμα συναντηθεί ξανά, αυτή η δομή προκαλεί μια απάντηση φόβου. Φαίνεται επίσης να εμπλέκεται σε θυμό, στοργή και σεξουαλικές αντιδράσεις. Τα ζώα χωρίς αμυγδαλή δεν θα εμφανίσουν ένστικτα μητρότητας ή σημάδια οργής, ούτε θα αντιδράσουν σε απειλητικά ή σεξουαλικά διεγερτικά ερεθίσματα.
Ορισμένες περιοχές του θαλάμου και του υποθαλάμου βοηθούν στην έκφραση του συναισθήματος, αλλά δεν το δημιουργούν. Οι πρόσθιοι θαλαμικοί πυρήνες φαίνεται να επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο τα άτομα αντιδρούν στα συναισθηματικά ερεθίσματα. Στις πλευρές, ή πλευρικές περιοχές, του υποθαλάμου, υπάρχουν πυρήνες που εμπλέκονται στην έκφραση της ευχαρίστησης και του θυμού. Η δυσαρέσκεια και η αποστροφή προς τα ερεθίσματα διαμεσολαβείται από το κέντρο ή την έσω περιοχή.
Ο φλοιός βοηθά επίσης να ενταχθεί το μεταιχμιακό σύστημα και το συναίσθημα. Ένα συστατικό του μεταιχμιακού φλοιού, ο έλικος γύρος, βοηθά στον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης και των καρδιακών παλμών. Προκαλεί επίσης συναισθηματική αντίδραση στον πόνο. Επιπλέον, μπορεί να παίξει ρόλο στην έκφραση της οργής. Τα άγρια ζώα που έχουν βγάλει αυτή την περιοχή του εγκεφάλου δεν δείχνουν επιθετικότητα.
Τα λεγόμενα «κέντρα ευχαρίστησης» στην κοιλιακή τεμαχική περιοχή δείχνουν μια άλλη σύνδεση μεταξύ του μεταιχιακού συστήματος και του συναισθήματος. Η δραστηριότητα σε αυτά τα κύτταρα τα προκαλεί να απελευθερώνουν τη χημική ντοπαμίνη. Η ντοπαμίνη μπορεί να προκαλέσει ευχάριστα συναισθήματα που κυμαίνονται από μια ήπια αίσθηση ανταμοιβής έως έντονα συναισθήματα που μοιάζουν με σεξουαλική ικανοποίηση.