때때로 사람들은 사랑 때문에 살만하다고 느끼고 때로는 사랑 때문에 죽을 것 같다고 느낀다. 실제로 사랑은 사람을 살리기도, 죽이기도 한다. 그렇지만 그런 사랑도 때때로는, 아무것도 아닌 사소한 이유로 조각나기도 하고, 죽을 듯 하던 감정도 시간이 가면서 잊혀지기도 한다. 도대체 왜?
책은 바로 알 수 없는 사랑의 매커니즘을 실험과 조사를 통해 분석해낸다. 책은 일단 흥분, 변덕, 나른함, 집착 등 사랑에 빠졌을 때 나타나는 증상은 시공간과 성별을 초월한 것이라고 말한다. 그것은 사랑이 전 인류에 공통된 뇌의 작용에 따른 현상이기 때문이라는 것. 사랑에 빠졌을 때 세상이 달라 보이는 이유는 나의 뇌가 변하기 때문이고, 마찬가지로 사랑이 변한다면 그것은 나의 뇌가 변하기 때문이란다.
저자는 fMRI(기능성 자기공명영상장치)를 활용해 사랑에 빠진 사람들, 그리고 사랑을 거부당한 사람들의 뇌 작용을 촬영해, 뇌의 화학작용을 밝혀낸다. 그리하여 낭만적 사랑은 수백만 년에 걸친 진화의 결과로 인해 우리의 뇌 회로 및 신경화학물질과 밀접하게 연결되어 있다는 결론을 내리고, 사랑은 목적이 아니라 동기이며, 감정이 아니라 식욕만큼이나 강력한 하나의 욕구라고 말한다.
책은 우리가 여러 사람 중 한 사람에게 끌리는 이유, 낭만적 사랑이 우리의 성욕과 파트너에 대한 애착에 생물학적으로 미치는 영향을 서술한다. 또한 첫눈에 반한다는 것이 자연스러운 일인 이유, 인간의 로맨스는 생존에 필수적이었기 때문에 진화되었다는 것, 남성과 여성 간 뇌 구조의 차이와 그로 인한 사랑하는 방식의 차이를 논한다.
마지막으로 저자는 이러한 낭만적 사랑의 열정을 조절하는 구체적인 방안을 제시하며, '사랑이란 무엇인가? 우리는 왜 사랑에 빠지는가? 어떻게 하면 사랑을 유지할 수 있는가?' 하는 태고적부터 이어진 우리의 존재론적 의문에 나름의 답안을 제시한다.

머리말_ 지금 누군가를 사랑하고 있거나 앞으로 사랑하게 될 당신에게
이 얼마나 열렬한 황홀경인가 : 사랑한다는 것
 동물적 끌림 : 동물 사이의 사랑
 사랑의 화학작용 : 사랑에 빠진 뇌 관찰하기
 복잡 미묘한 사랑의 거미줄 : 정욕, 애정, 애착
 멋지고 조심성 없는 그 첫 번째 황홀 : 우리가 선택하는 그 사람
 왜 우리는 사랑하는가 : 낭만적인 사랑의 진화
 잃어버린 사랑 : 거부, 낙담, 그리고 분노
 열정 다스리기 : 로맨스가 계속되도록 만들기
 신들의 정신착란 : 사랑의 승리
부록_ '사랑에 빠지는 것'에 대한 설문지