大腦像一顆核桃，分為左右兩個半球，左半球負責控制身體右側，右半球則負責控制身體左側。大腦皮層主要分為三個功能區域：感覺區、運動區和聯合區三個區域各有不能的功能。大腦呈高度皺褶，大大增加了表面積，藉以在有限空間容納更多的神經元。大量的神經元能幫助我們進行思考、記憶、推理和想像等高級思維活動，控制一切受意識控制的隨意動作（如聽、說、讀、寫），令人類有別於地球上其它棲居生物，成為有思想和有智慧的高等動物。

小腦位於大腦後下方，也呈高度皺褶，能協調肌肉運動，使人在進行步行、騎車等活動時，小腦保持身體平衡。

延髓與脊髓相連，位於腦橋之下，控制多種反射動作和不隨意動作，如吞嚥、咳嗽、唾液分泌、呼吸、心搏、打噴嚏、嘔吐、血管收縮和舒張等。