L'amigdala è un'area cerebrale fondamentale per l'elaborazione delle sensazioni di ansia e fobia. In particolare il "complesso basolaterale", è l'area dell'amigdala che riceve gli stimoli sensori e ne elabora il valore "ansiogeno" sulla base dei ricordi soggettivi e che comunica questa informazione direttamente ad altre aree cerebrali responsabili della loro "percezione" come la corteccia sensoriale e la corteccia media-prefrontale; un'altra fondamentale area dell'amigdala è il nucleo centrale, che è invece implicata nell'elaborazione delle risposte specifiche alla paura: questa area è direttamente collegata con altre importanti aree cerebrali come l'ipotalamo (implicato secrezioni di ormoni), al cerebellum (implicato tra l'altro anche nel linguaggio) e al tronco encefalico (che regola anche i riflessi ed il respiro). Nei soggetti con disturbi d'ansia, in particolare il disturbo d'ansia generalizzato, queste connessioni funzionali sembrano essere meno definite, sembra poi esserci più materia grigia nel nucleo centrale (sarebbe in un certo senso più attiva), c'è una diminuita connettività tra l'amigdala, l'"insula" e l'area cingolata mentre c'è una aumentata connettività con la corteccia parietale e frontale. 