Le lobe frontal occupe la partie antérieure de chaque hémisphère cérébral. C'est le plus volumineux des quatre lobes et celui dont l'expansion est la plus récente d'un point de vue évolutif. Ses fonctions comprennent la planification, le jugement, la prise de décision, le mouvement volontaire et la régulation du comportement social.

Le cortex moteur primaire, situé à l'arrière du lobe frontal, émet les commandes de l'activité musculaire volontaire. Les aires prémotrices et motrices supplémentaires préparent et séquencent les mouvements. Le cortex préfrontal, plus en avant, est impliqué dans la mémoire de travail, le contrôle cognitif et l'évaluation des conséquences futures. Une lésion de la région préfrontale, comme l'illustre le cas de Phineas Gage, peut préserver les capacités intellectuelles de base tout en altérant considérablement la personnalité, le contrôle des impulsions et la capacité à mener à bien ses projets.

Les lobes frontaux poursuivent leur maturation jusqu'au début de l'âge adulte, un fait souvent évoqué dans les discussions sur la prise de décision chez les adolescents. Ils sont étroitement liés aux structures limbiques, permettant ainsi une influence réciproque entre les émotions et la cognition. De nombreuses affections psychiatriques et neurologiques impliquent un dysfonctionnement frontal.

Lorsqu'une personne évalue différentes options, inhibe une impulsion ou entreprend une action délibérée, le lobe frontal joue un rôle central.