Le strutture cerebrali che compongono il sistema di ricompensa sono all'interno del circuito corteccia-gangli basali-talamo; i gangli della base guidano l'attività del circuito all'interno del sistema di ricompensa. La maggior parte delle cellule che collegano le strutture all'interno del sistema di ricompensa sono interneuroni glutamatergici, GABAergici, neuroni medio spinosi, e neuroni a proiezione dopaminergica, anche se contribuiscono altri tipi di neuroni di proiezione (ad esempio, i neuroni di proiezione oressinergici). Il sistema di ricompensa comprende l'area tegmentale ventrale, lo striato ventrale (in primo luogo il nucleus accumbens, ma anche il tubercolo olfattivo), lo striato dorsale (vale a dire, il nucleo caudato e putamen), la substantia nigra (vale a dire, la "pars compacta" e la "pars reticulata"), la corteccia prefrontale, la corteccia cingolata anteriore, la corteccia insulare,l'ippocampo, l'ipotalamo (in particolare, il nucleo oressinergico nell'ipotalamo laterale), il talamo (più nuclei), il nucleo subtalamico, il globo pallido (sia esterno che interno), il pallido ventrale, il nucleo parabrachiale, l'amigdala, e il resto della amigdala estesa.