大腦是由兩個成對大腦半球組成，是腦的最大的組織。大腦的主要功能包括所有的思想和意識及軀體感覺和運動信息處理。大腦半球表面覆蓋有灰質(zhì)，其表面隆起的部分是腦回，腦回之間的分隔稱之為腦溝以及更深的裂縫稱為腦裂。

在腦回，溝，裂增加大腦半球表面面積，以滿足履行人類生存所需的眾多復雜的功能所需的數(shù)量巨大的腦神經(jīng)細胞。雖然成對的每個大腦半球具有一定解剖學意義上的相同性,但存在個體上的功能差異性。還應當記住，每一個大腦半球接收來自身體的對側(cè)感覺信息的傳入，也傳出運動信息到身體對側(cè)，例如,右側(cè)的大腦半球控制左側(cè)身體。

大腦兩半球被中間縱裂分隔。每個人的大腦半球可以進一步細分為根據(jù)其表面覆蓋的顱骨命名的腦葉。大腦中央溝從內(nèi)側(cè)縱裂向外側(cè)延伸,作為前方的額葉和其后頂葉的分界線,同樣借此區(qū)分開了腦的運動和感覺功能區(qū)。外側(cè)裂是額葉的下界標志,并以此與外側(cè)裂下方的顳葉分隔。在外側(cè)裂下隱藏著的島狀的大腦皮層稱之為島葉，這是疼痛的情感表達的重要組成部分。從縱裂延伸的頂枕溝是枕葉和頂葉分界線。

盡管應該指出的是,大腦最重要的功能,如意識不能定位于單一區(qū)域,而是腦的多個區(qū)域之間復雜的相互作用的結(jié)果。額葉的中央前回位于中央溝前緣的第一運動皮層,它的神經(jīng)元是控制隨意運動的錐體系的錐體細胞。頂葉的中央后回是在中央溝后緣的第一感覺皮層，接收傳入的感覺信息。枕葉視覺皮層接收視覺信息,同時顳葉皮層的聽覺和嗅覺中樞接受聽覺和嗅覺信息。味覺皮層位于島葉的前部,額葉后部也接受味覺信息。毗鄰聯(lián)想中樞幫助分類和解釋所有的傳入信息，旨在轉(zhuǎn)發(fā)這個綜合中心處理的信息并制訂復雜的反應以維持動態(tài)平衡,保護機體免于損傷創(chuàng)傷。

大腦皮層灰質(zhì)的深面是白質(zhì)的有髓鞘纖維。有三種類型的白質(zhì)纖維,每一種纖維履行不同的主要功能: (1)聯(lián)合纖維，包括胼胝體和前聯(lián)合纖維,有利于大腦半球之間的溝通;(2)聯(lián)絡纖維,大腦半球不同部分之間提供互相聯(lián)系;(3)投射纖維，它連接大腦皮層與間腦、腦干、小腦和脊髓間的聯(lián)系。

大腦的核團是大腦配對灰質(zhì)集聚,嵌入式的分布在同側(cè)側(cè)腦室下萬白質(zhì)內(nèi)。聯(lián)合纖維和投射纖維的相互聯(lián)系是錐體外系的重要組成部分。尾狀核和殼核的重要功能是協(xié)調(diào)和重復有節(jié)奏的運動持續(xù)化，如步行。屏狀核的重要功能是在潛意識層面執(zhí)行處理大量視覺信息，并辨識先前看到的模式和特點。杏仁核執(zhí)行的重要功能,包括像飲食和性行為的基本驅(qū)動的調(diào)節(jié)。蒼白球的重要作用是在執(zhí)行特定的隨意運動之前，調(diào)整體位和微調(diào)的肌肉張力。

大腦邊緣系統(tǒng)是灰質(zhì)核及相關神經(jīng)束的功能團，其位于大腦、間腦交界處。邊緣系統(tǒng)的功能是復雜的，包括：（1）建立基本情感狀態(tài)；（2）行為的推動力；（3）促進記憶的存儲和檢索；（4）協(xié)調(diào)和復雜的意識功能之間的聯(lián)系，在無意識的自主功能的穩(wěn)態(tài)維持方面是必要的大腦皮質(zhì)所必需的。