El concepto de sistema límbico deriva de la estructura nerviosa lóbulo límbico, el cual es un reborde (limbo o anillo) de corteza en forma de herradura que rodea al tallo encefálico, en la unión entre el diencéfalo y la neocorteza más lateral de cada hemisferio cerebral. Los extremos del arco están unidos por áreas olfatorias en la base del encéfalo, con lo que se forma un círculo completo, desde el cual se extienden hacia adelante la cintilla y el bulbo olfatorio.

El sistema límbico constituye la parte filogenéticamente más antigua del encéfalo y esta integrado por el lóbulo límbico y todas las estructuras corticales y subcorticales que se conectan con él.

El sistema límbico desempeña un papel fundamental en las conductas emocional y sexual, la memoria y la función visceral.

También participa en la integración de información interoceptiva y exteroceptiva y sirve como enlace entre las áreas corticales de asociación sensorial, los centros subcorticales autónomos y endocrinos y la corteza prefrontal de asociación, lo que le permite actuar como mediador de los efectos de la emoción sobre la función motora.