Исторически (в филогенезе) наиболее древнее происхождение имеют задний и средний мозг, которые являются органами, содержащими опыт далёких предков человека, закрепленный путем наследственности в потомстве.

Самой развитой и эволюционно наиболее молодой частью головного мозга являются его большие полушария, занимающие бόльшую часть черепа человека. На самых поздних этапах эволюции человека сформировались лобные доли коры больших полушарий. Лобные доли – высшие отделы человеческого мозга. Они занимают у человека до 30% поверхности коры, в то время как у шимпанзе – 16%, у собаки – 7%, у кошки – 3%. Лобные доли, особенно их префронтальные зоны, играют важнейшую роль в организации целенаправленной деятельности, подчинении ее стойким намерениям, побудительным причинам (мотивам). Остальные части коры полушарий ведают приемом, переработкой и хранением информации, поступающей от органов чувств.

Эмоциональный мозг обрабатывает всю поступающую от органов чувств информацию из внешнего мира. В результате обработки вырабатываются решения о способах реагирования на сигналы; при этом решения по существу выбираются из числа уже имеющихся, закреплённых естественным отбором, в мозге. Выработанные решения передаются посредством рефлекторно-алгоритмических дуг (РАД) в исполнительные органы для осуществления реактивных действий. В норме, т.е. когда возможностей организма достаточно для поддержания гомеостаза при изменениях среды, эмоциональный мозг организует автоматическое реагирование на сигналы. Не требующие усилий автоматические задачи не производят различимого сигнала.

Если же требуемые реакции превышают возможности организма, то эмоциональный мозг в дополнение к управляющим сигналам, а иногда и вместо них, вырабатывает эмоции – специальные сигналы, отражающие дефицит возможностей. Вероятно, изначальной психофизиологической целью таких сигналов было – повысить возможности самого организма, хотя бы кратковременно, за счёт «внутренних резервов» (в т.ч. имитировать повышенные возможности, например, устрашающими или привлекающими способами), а также привлечь ресурсы других особей из ближайшего окружения для стабилизации состояния организма.

В ходе эволюционного развития механизм выработки эмоций стал использоваться, вместе с изначальным назначением, также для других целей, в частности, для выработки эмоций, облегчающих («украшающих») общение людей, или выражающих отличие поступивших сигналов от запомненного мозгом «среднего» уровня или от ожидаемого уровня и т. п. Эволюционное увеличение числа нервных клеток мозга открывало возможности безмерного увеличения разнообразия эмоций. Человек – самое эмоциональное существо на планете, ни у одного другого вида живого нет настолько развитой эмоциональной системы.

Эмоциональный мозг не только крайне быстр, но и способен переваривать огромные количества информации. Эмоциональный мозг учится приспосабливаться к новым ситуациям в основном на ошибках: несовпадение его предсказаний с результатом даёт ему толчок к перестройке внутреннего алгоритма.

Фактически, бόльшая часть наших психических процессов не требует усилий и протекает автоматически, как если бы они управлялись автопилотом. В противоположность этому, требующие усилий и контролируемые сознанием познавательные задачи представляют только малую часть нашей психической жизни.

При обработке большого количества информации эмоциональный мозг вырабатывает несколько вариантов действий, наиболее приемлемых для ситуации. Однако он не способен в этом случае выбрать окончательный вариант действий – эту задачу он передаёт в рациональный мозг.