La mayor parte del cerebro humano ocupa casi todo el cráneo y es responsable de las funciones más propias del ser humano. El cerebro incluye la corteza cerebral y la sustancia blanca subyacente, además de estructuras profundas como los ganglios basales y el hipocampo.

Se divide en dos hemisferios conectados por el cuerpo calloso. Cada hemisferio se subdivide en lóbulos que se encargan de la visión, la audición, la somatosensación, el movimiento, el lenguaje y las funciones ejecutivas. Los tractos de sustancia blanca conectan áreas corticales distantes, formando redes funcionales que sustentan la cognición compleja.

El daño cerebral puede afectar prácticamente cualquier función superior, aunque los sistemas básicos de soporte vital permanecen intactos si el tronco encefálico no se ve afectado. La expansión del cerebro en relación con otras regiones cerebrales es un rasgo distintivo de la evolución humana. Las técnicas modernas de neuroimagen han revelado que incluso las tareas más sencillas activan redes cerebrales ampliamente distribuidas, en lugar de centros aislados.

En el lenguaje cotidiano, "cerebro" suele referirse principalmente a esta estructura dominante.