大脑主要包括左、右大脑半球,是中枢神经系统的最高级部分.人类的大脑是在长期进化过程中发展起来的思维和意识的器官.大脑半球的外形和分叶左、右大脑半球由胼胝体相连.半球内的腔隙称为侧脑室,它们借室间孔与第三脑室相通.每个半球有三个面,即膨隆的背外侧面,垂直的内侧面和凹凸不平的底面.背外侧面与内侧面以上缘为界,背外侧面与底面以下缘为界.半球表面凹凸不平,布满深浅不同的沟和裂,沟裂之间的隆起称为脑回.背外侧面的主要沟裂有：中央沟从上缘近中点斜向前下方；大脑外侧裂起自半球底面,转至外侧面由前下方斜向后上方.在半球的内侧面有顶枕裂从后上方斜向前下方；距状裂由后部向前连顶枕裂,向后达枕极附近.这些沟裂将大脑半球分为五个叶：即中央沟以前、外侧裂以上的额叶；外侧裂以下的颞叶；顶枕裂后方的枕叶以及外侧裂上方、中央沟与顶枕裂之间的顶叶；以及深藏在外侧裂里的脑岛.另外,以中央沟为界,在中央沟与中央前沟之间为中央前回；中央沟与中央后沟之间为中央后回.
大脑半球的内部结构是：
(1)灰质：覆盖在大脑半球表面的一层灰质称为大脑皮层,是神经元胞体集中的地方.这些神经元在皮层中的分布具有严格的层次,大脑半球内侧面的古皮层分化较简单,一般只有三层：①分子层；②锥体细胞层；③多形细胞层.在大脑半球外侧面的新皮层则分化程度较高,共有六层：①分子层（又称带状层）；②外颗粒层；③外锥体细胞层；④内颗粒层；⑤内锥体细胞层（又称节细胞层）；⑥多形细胞层.
皮层的深面为白质,白质内还有灰质核,这些核靠近脑底,称为基底核（或称基底神经节）.基底核中主要为纹状体.纹状体由尾状核和豆状核组成.尾状核前端粗、尾端细,弯曲并环绕丘脑；豆状核位于尾状核与丘脑的外侧,又分为苍白球与壳核.尾状核与壳核在种系发生（即动物进化）上出现较迟,称为新纹状体,而苍白球在种系发生上出现较早,称为旧纹状体.纹状体的主要功能是使肌肉的运动协调,维持躯体一定的姿势.
大脑是全身耗氧量最大的器官,占人体总耗氧量的四分之一,因此氧气充足有助于提高大脑的工作效率,保持高度的注意力.用脑时,需特别注重学习、工作环境的空气质量. 
大脑百分之八十以上由水组成,大脑所获取的所有信息都是通过细胞以电流形式进行传送,而水是电流传送的主要媒介.所以,在读书或做功课前,先饮一至两杯清水,有助于大脑运作.
大脑由约140忆个细胞构成,重约1400克,大脑皮层厚度约为2--3毫米,总面积约为2200平方厘米,据估计脑细胞每天要死亡约10万个（越不用脑,脑细胞死亡越多）. 一个人的脑储存信息的容量相当于1万个藏书为1000万册的图书馆,最善于用脑的人,一生中也仅使用掉脑能力的10%.人脑中的主要成分是水,占80%.它虽只占人体体重的2%,但耗氧量达全身耗氧量的25%,血流量占心脏输出血量的15%,一天内流经大脑的血液为2000升.大脑消耗的能量若用电功率表示大约相当于25瓦.