De hippocampus is gelegen aan de binnenzijde (het mediale vlak) van de zogeheten slaapkwab, tegen de gyrus parahippocampalis aan. In beide hersenhelften is er één aanwezig, en de naam komt van het vissengeslacht hippocampus, ofwel de zeepaardjes vanwege de gekromde vorm van deze hersendelen. De hippocampus maakt anatomisch gezien deel uit van het limbisch systeem samen met onder andere de hypothalamus en de amygdala.
Onderzoek bij mensen heeft vooral aangetoond dat de hippocampus betrokken is bij het opslaan van nieuwe herinneringen die betrekking hebben op bepaalde feiten of gebeurtenissen. Dit wordt ook wel expliciet, declaratief of bewust geheugen genoemd. Daarbij lijkt vooral de context van deze gebeurtenissen van belang te zijn, zoals bij gebeurtenissen die zich in iemands persoonlijk leven hebben voorgedaan. Prikkels die interessant of belangrijk bevonden worden, zullen worden opgeslagen in de cortex (het langetermijngeheugen). Dit proces, ook wel consolidatie genoemd, kan soms wel een aantal weken, of langer in beslag nemen. Het is nog onduidelijk in hoeverre de hippocampus een rol speelt bij het bewaren/ophalen van oude herinneringen. Verder bestaat het vermoeden dat de hippocampi betrokken zijn bij ophalen van herinneringen die nog relatief vers in het geheugen liggen.
Ook is het onduidelijk wat precies de rol van de hippocampi is bij het versterken van neurale verbindingen. Mogelijk is hier sprake van diverse langetermijnpotentiatieprocessen, zowel binnen circuits van de hippocampus zelf als tussen neuronen in de hippocampus en neuronen in aangrenzende gebieden van de mediale temporale schors. Ook neurotransmitters zoals acetylcholine en noradrenaline spelen hierbij een rol. De hippocampus speelt ook een rol bij het stresssysteem van het lichaam, namelijk bij het verlagen van de cortisolspiegel na stressvolle ervaringen. Bij iemand die geregeld stress ervaart, duurt het dus langer voor de cortisolspiegel weer op normaal niveau is. Cortisol kan schade toebrengen aan de hippocampus vooral op jonge leeftijd.
