Gehirn und Herz stehen eng miteinander in Verbindung. Das Gehirn übt einen physiologischen Einfluss auf das Herz aus. Ein Beispiel für diesen physiologischen Einfluss ist die Kontrolle der Herzfrequenz durch Efferenzen des autonomen Nervensystems. Klinische Beispiele für diese Richtung der Interaktion stellen unter anderem kardiale Komplikationen nach Schlaganfällen sowie die Takotsubo-Kardiomyopathie dar. Herz und Gehirn stehen jedoch bidirektional in Verbindung, sodass auch die Herzaktivität über ihre Funktion als Generator eines Blutstroms zur Versorgung des Gehirns hinaus ihren Einfluss auf das Gehirn ausübt. Beispiele hierfür sind die Wahrnehmung von Stimuli in Abhängigkeit von der Präsentation während des Herzzyklus. Klinische Beispiele für diese Richtung der Interaktion stellen Schlaganfälle als thrombembolische Komplikation des Vorhofflimmerns sowie die Vergesellschaftung von Vorhofflimmern und Demenz dar. In diesem Review soll ein Überblick über die bidirektionalen Interaktionen zwischen Herz und Gehirn, teilweise unter Einbeziehung des Herz-Kreislauf-Systems, gegeben werden, ihre Bedeutung für den Klinikalltag diskutiert und ein Ausblick auf aktuelle Forschungsfelder gegeben werden.