我们可以将人脑看作是一个由亿万个敏感细胞和神经纤维装配起来的组件。它的功能是控制维持生命机体的机能，向肌肉、腺体发布命令，对当前的需要作出反应，创造神奇的意识，调节自身的行为，所有这些都在同时进行。
成人脑的重量大约为1400克，约占体重的2%。它位于颅腔内，由脑膜保护，悬浮于脑脊液中。脊椎动物的脑都由五部分组成：端脑、间脑、中脑、后脑(由小脑与脑桥组成)与末脑(延脑)。人的端脑发展为大脑(某些学者把间脑也归为大脑)，除大脑与小脑外，都可称为脑干。
大脑由两个半球组成，每侧半球表面覆盖一层灰色皮质，称为大脑皮质(或皮层)。两半球之间由纤维组成的胼胝体相连。大脑皮层从外部看分布着许多沟回。回旋状部分称为回，凹下部分称为沟。这些沟回在人脑中有相对恒定的位置，成为描绘脑解剖结构的基础。每侧大脑半球都分为六叶：即额叶、顶叶、枕叶、颞叶、中央叶、边缘叶。从外侧面看，以外侧沟、中央沟、顶枕沟等三个明显的沟为基础，将半球区分为五个叶(边缘叶外侧看不见)。中央沟之前为额叶，之后为顶叶。顶－枕沟之前为颞叶，其后为枕叶。顶－枕沟向下的延线将顶叶与颞叶分开。外侧沟之上为额叶，之下为颞叶。外侧沟向后与顶枕线延线相接将顶叶与颞叶分别开来。上述额叶、顶叶、枕叶与颞叶的命名，可以看出是由覆盖皮质的脑骨名称而来。外侧沟实际上是个深沟窝，其沟底为中央叶。边缘叶主要由胼胝体上部的扣带回和旁海马回组成，它还包括部分胼胝下回、海马结构及齿状回。边缘回要待切开连接两半球的胼胝体之后才能见到。胼胝体约8厘米长，大约由3亿根神经纤维组成。
脑干自上而下由间脑、中脑、脑桥与延脑组成。它是脊髓向上的延伸部分。间脑围绕第三脑室，由丘脑上部、丘脑、侧丘脑、丘脑下部、腹侧丘脑组成。脑桥分为两部分，前部较大，后部较小，称为被盖。被盖部分有个由神经细胞和神经纤维组成的散状结构，称为网状结构，其纤维上行达中脑，下行达延脑。延脑由脊髓转变而来，呈圆锥状，在脑桥下部。
人的大脑皮层由于进化史上出现的先后不同，分为古皮层(由海马及齿状回组成)、旧皮层(由嗅皮层及部分旁海马组成)以及新皮层。新皮层在进化过程中出现最晚，故叫新皮层。人脑新皮层的神经细胞约占整个皮质的96%，大约有100亿以上的神经细胞。人的大脑皮质由表面垂直向下，可以看到6层不同的神经细胞组织。Ⅰ层，称为表面层或分子层，大部分由细胞的树状突尖端组成，其下部有少量水平细胞。
Ⅱ层，称为外颗粒层，由小锥体和星状细胞组成。
Ⅲ层，为外锥体层，由中等大小的锥体细胞组成。
Ⅳ层，内颗粒层，由星状细胞和少量锥体细胞组成。
Ⅴ层，内锥体(神经节)层，由大量大锥体、中锥体和短锥体细胞组成。
Ⅵ层，多形层，由许多不同开头的细胞组成。大脑皮质除分化出这类平等的、不同类型的6个结构层次之外，目前已发现皮质从表层到白质的垂直的贯串6个层次的功能柱状体。每个柱状体是一个独立的功能单位。
脑的高度复杂性的表现之一，就是它有极大的冗余度，或者说是重复性、普遍性。脑往往要以几十个区域来参与实现任何一个区域都可以单独完成的一次功能。我们现在能够知道的这种冗余度的意义是：脑在受损后具有惊人的自身重新组建能力，这是脑科学研究中值得注意开发的研究项目。