Он расположен в глубине височных долей мозга и является основной структурой лимбической системы. Морфологически гиппокамп представлен стереотипно повторяющимися модулями, связанными между собой и с другими структурами.
Модульное строение обусловливает способность гиппокампа генерировать высокоамплитудную ритмическую активность. Связь модулей создает условие циркулирования активности в гиппокампе при обучении. При этом возрастает амплитуда синаптических потенциалов, увеличиваются нейросекреция клеток гиппокампа, число шипиков на дендритах его нейронов, что свидетельствует о переходе потенциальных синапсов в активные. Многочисленные связи гиппокампа со структурами как лимбической системы, так и других отделов мозга определяют его многофункциональность.
Выраженными и специфическими являются электрические процессы в гиппокампе. Активность здесь чаще всего характеризуется быстрыми бета-ритмами (14−30 в секунду) и медленными тета-ритмами (4−7 в секунду).
Если в новой коре ослабить десинхронизацию, т. е. возбуждение, то в гиппокампе затрудняется возникновение тета-ритма. Ретикулярная формация ствола мозга усиливает выраженность тета-ритма в гиппокампе и высокочастотных ритмов в новой коре.
Тета-ритм в гиппокампе наблюдается при высоком уровне эмоционального напряжения — страхе, агрессии, голоде, жажде, а также при ориентировочных рефлексах, настороженности, повышенном внимании. Некоторые авторы этот ритм называют «ритмом напряжения», тета-ритм в данном случае является показателем возбужденного состояния гиппокампа.
Повреждение гиппокампа у человека нарушает память на события, близкие к моменту повреждения (ретроантероградная амнезия). Нарушаются запоминание, обработка новой информации, различие пространственных сигналов. Повреждение гиппокампа ведет к снижению эмоциональности, замедлению скорости основных нервных процессов, повышаются пороги вызова эмоциональных реакций.