邊緣系統是脊椎動物大腦中的一箇重要結構，位於大腦的內側表面，主要由一些古老的大腦組織和一些皮質下結構組成，這些結構與新皮層（大腦的表面層）緊密相連，邊緣系統涉及多種生理和心理功能，包括情緒處理、動機、長期記憶、嗅覺、自主神經系統的調節、內分泌功能以及某些本能行爲。
邊緣系統的不同部分包括扣帶回、海馬結構（包括海馬、齒狀回等）、杏仁核、乳頭體、下丘腦、丘腦的前核、中腦被蓋等。其中，杏仁核在情緒處理中起着關鍵作用，海馬結構對學習和記憶至關重要。邊緣系統通過神經通路相互連接，並與大腦的其他部分（如新皮層、丘腦、腦幹）有廣泛的聯繫。
邊緣系統的功能非常多樣，包括情緒反應、動機驅動、記憶形成、嗅覺處理、自主神經系統的調節等。它還與大腦的某些病理狀態有關，如癲癇、精神分裂症等。