Le circuit mésolimbique relie l'aire tegmentaire ventrale (ATV) dans le mésencéphale à des régions du système limbique comme le noyau accumbens (noyau gris) et le cortex orbitofrontal. La stimulation des différentes portions du circuit mésolimbique a un effet renforçateur. Une expérience a démontré que les rats peuvent s'épuiser jusqu'à la mort pour obtenir une stimulation de ce circuit. Le circuit mésolimbique utilise la dopamine comme neurotransmetteur. La stimulation de l'aire tegmentaire ventrale produit une libération de dopamine dans le noyau accumbens. Plusieurs études ont établi un lien entre les propriétés renforçantes de l'activation du système mésolimbique et la dépendance à plusieurs drogues. Les drogues, telles que les amphétamines, la cocaïne, la nicotine et même l'alcool, produisent des augmentations de l'activation dans le système mésolimbique qui miment les effets de la dopamine.
