Amigdala adalah struktur di otak yang biasanya terkait dengan keadaan emosional. Namun, ada hubungan yang kuat antara amigdala dan memori. Bertindak bersama dengan bagian lain dari sistem limbik, seperti hipokampus, bagian otak ini membantu mengatur dan mengkodekan ingatan emosional. Perilaku masa depan sering ditentukan oleh memori emosional. Mengaitkan emosi seperti ketakutan dengan peristiwa tertentu dapat membantu seseorang bereaksi terhadap rangsangan berbahaya, atau perasaan senang dengan makanan tertentu dapat membantu memandu pilihan diet di masa depan.
Ada dua teori yang bersaing tentang bagaimana amigdala membantu memori emosional terbentuk. Amigdala dapat secara langsung mengkodekan memori emosional sampai batas tertentu, bekerja dengan hipokampus. Sebagai alternatif, ini dapat memberikan masukan untuk pemrosesan memori yang dilakukan oleh hipokampus. Beberapa peneliti bahkan telah mengusulkan integrasi yang lancar dari teori-teori ini, di mana regulasi emosi dan memori sebenarnya dapat terjadi dengan menggunakan aktivitas di kedua struktur ini. Amigdala terkait erat dengan ingatan, bahkan jika amigdala tidak membentuk ingatan sendiri.
Mengkondisikan respons rasa takut adalah hubungan penting antara amigdala dan memori, tetapi struktur ini sebenarnya memengaruhi memori dengan cara lain. Amigdala tampaknya mengatur bagaimana daerah otak lain mengkodekan ingatan jangka panjang. Ketika tingkat gairah emosional yang lebih besar selama suatu peristiwa mengaktifkan bagian otak ini, peristiwa itu tampaknya dikodekan dengan lebih kuat, dan lebih mudah diingat. Hubungan antara amigdala dan ingatan ini dapat menjelaskan mengapa orang lebih mudah mengingat peristiwa traumatis, dan daripada mereka yang tidak memiliki konten emosional.
Kemampuan amigdala dan memori untuk bekerja sama sangat penting untuk kelangsungan hidup. Penting juga untuk dicatat bahwa memiliki hubungan yang terlalu kuat, dan mengingat peristiwa yang menakutkan atau membuat trauma terlalu mudah, bisa menjadi kekurangan. Salah satu teori di balik gangguan stres pasca-trauma (PTSD) adalah bahwa rangsangan stres, atau rangsangan yang mirip dengan peristiwa traumatis awal, mengaktifkan amigdala secara berlebihan. Pada gilirannya, individu dengan PTSD mengingat peristiwa traumatis, bersama dengan emosi negatif yang awalnya menyertainya. Aktivasi berlebihan yang serupa juga bisa menjadi ciri beberapa bentuk gangguan kecemasan.
Bahkan emosi positif dapat memfasilitasi penyimpanan kenangan. Gairah emosional jenis apa pun mengarah pada aktivitas yang disinkronkan di amigdala, yang dapat dikaitkan dengan peningkatan kemampuan untuk membentuk koneksi saraf. Koneksi yang diperkuat ini dapat mendorong interaksi yang memungkinkan ingatan untuk diingat lebih cepat. Amigdala yang lebih besar mungkin memiliki kemampuan yang lebih besar untuk mencapai prestasi ini.