Het limbisch systeem, met name de amygdala, speelt een belangrijke rol bij het verwerken van emoties in de hersenen. De amygdala is een amandelvormige structuur in de hersenen die een belangrijke rol speelt bij de verwerking van emotionele prikkels, met name angst. Andere delen van het limbisch systeem, zoals de hippocampus en de hypothalamus, spelen ook een rol bij de regulatie van emoties en het gedrag dat daaruit voortvloeit. Het prefrontale cortex is ook betrokken bij emotieregulatie, vooral bij het reguleren van angst en stressresponsen.