Corpii mamilari sunt două structuri, nucleul mamilar medial și nucleul mamilar lateral, care se găsesc pe partea inferioară a creierului și sunt considerate părți ale sistemului limbic. Ambele sunt legate de hipotalamus printr-o cale nervoasă numită fornix și prezintă o serie de proiecții neuronale care se conectează la alte părți ale creierului. Corpurile mamilare sunt, de asemenea, un releu pentru semnalele care circulă de la hipocamp și amigdale la talamus, un sistem numit circuit Papez. Ele sunt importante pentru procesarea memoriei, astfel încât daunele cauzate fie de distrugerea fizică, fie de deficiențe nutriționale pot duce la amnezie.
Atât nucleii mamilari laterali cât și mediali au conexiuni atât cu hipocampul, cât și cu talamusul, transportate de fibrele nervoase prin fornix. Nucleii se conectează cu aceleași părți ale creierului, deși fiecare este legat de secțiuni diferite ale acelorași structuri. De asemenea, au funcții diferite, deoarece nucleii mamiliari mediali au celule care se declanșează în funcție de direcția în care se înfruntă cineva și de cât de repede se mișcă capul. Există și celule care fac acest lucru în talamus și zona hipocampului.
Nucleii mediali ai corpurilor mamilari sunt formați din unul până la cinci subnuclei, în funcție de tipul de animal, în timp ce nucleul mamilar lateral conține cei mai mari neuroni din sistem. Semnalele celulare pentru mișcarea capului și unghiul din nucleul lateral sunt transmise la hipocamp, care generează un ritm theta care este important pentru memoria spațială. Celulele din nucleul mamilar medial se declanșează în același model ca și cele din hipocamp, iar corpurile mamilare par să transmită acest ritm către alte zone.
Afectarea corpurilor mamilare duce la amnezie. Studiul pierderii memoriei din cauza unei astfel de leziuni sau a unei deficiențe de tiamină a fost studiat la sfârșitul anilor 1800 și este cunoscut sub numele de sindrom Wernicke-Korsakov. Amnezia caracterizată printr-o pierdere a amintirilor în urma unui eveniment traumatic este obișnuită cu această afecțiune, dar amintirile pe termen lung ar putea fi neafectate. Leziunile din această zonă și din alte părți ale sistemului limbic sunt adesea găsite la persoanele care sunt amnezice cronic, iar hipoxia datorată apneei în somn poate provoca, de asemenea, daune.
Corpurile mamilare formează o componentă crucială a circuitelor creierului. Conectați integral cu alte zone ale creierului, biologii au crezut că sunt o altă secțiune a hipotalamusului. Memoria, recunoașterea, conștientizarea spațială și interpretarea contextului evenimentelor sunt afectate atunci când zona este deteriorată sau disfuncțională.