大腦主要包括左、右大腦半球，是中樞神經系統的最高級部分。人類的大腦是在長期進化過程中發展起來的思維和意識的器官。大腦半球的外形和分葉左、右大腦半球由胼胝體相連。半球內的腔隙稱為側腦室，它們借室間孔與第三腦室相通。每個半球有三個面，即膨隆的背外側面，垂直的內側面和凹凸不平的底面。背外側面與內側面以上緣為界，背外側面與底面以下緣為界。半球表面凹凸不平，布滿深淺不同的溝和裂，溝裂之間的隆起稱為腦回。背外側面的主要溝裂有：中央溝從上緣近中點斜向前下方；大腦外側裂起自半球底面，轉至外側面由前下方斜向后上方。在半球的內側面有頂枕裂從后上方斜向前下方；距狀裂由后部向前連頂枕裂，向后達枕極附近。這些溝裂將大腦半球分為五個葉：即中央溝以前、外側裂以上的額葉；外側裂以下的顳葉；頂枕裂后方的枕葉以及外側裂上方、中央溝與頂枕裂之間的頂葉；以及深藏在外側裂里的腦島。另外，以中央溝為界，在中央溝與中央前溝之間為中央前回；中央溝與中央后溝之間為中央后回。

大腦半球的內部結構是：

(1)灰質：覆蓋在大腦半球表面的一層灰質稱為大腦皮層，是神經元胞體集中的地方。這些神經元在皮層中的分布具有嚴格的層次，大腦半球內側面的古皮層分化較簡單，一般只有三層：①分子層；②錐體細胞層；③多形細胞層。在大腦半球外側面的新皮層則分化程度較高，共有六層：①分子層（又稱帶狀層）；②外顆粒層；③外錐體細胞層；④內顆粒層；⑤內錐體細胞層（又稱節細胞層）；⑥多形細胞層。

皮層的深面為白質，白質內還有灰質核，這些核靠近腦底，稱為基底核（或稱基底神經節）。基底核中主要為紋狀體。紋狀體由尾狀核和豆狀核組成。尾狀核前端粗、尾端細，彎曲并環繞丘腦；豆狀核位于尾狀核與丘腦的外側，又分為蒼白球與殼核。尾狀核與殼核在種系發生（即動物進化）上出現較遲，稱為新紋狀體，而蒼白球在種系發生上出現較早，稱為舊紋狀體。紋狀體的主要功能是使肌肉的運動協調，維持軀體一定的姿勢。