मानव मस्तिष्क का सबसे बड़ा हिस्सा खोपड़ी के अधिकांश भाग को भरता है और उन क्षमताओं के लिए जिम्मेदार है जो सबसे विशिष्ट रूप से मानव की पहचान हैं। मस्तिष्क में सेरेब्रल कॉर्टेक्स और उसके नीचे स्थित श्वेत पदार्थ, साथ ही बेसल गैन्ग्लिया और हिप्पोकैम्पस जैसी गहरी संरचनाएं शामिल हैं।

इसे दो गोलार्धों में विभाजित किया गया है जो कॉर्पस कैलोसम द्वारा जुड़े होते हैं। प्रत्येक गोलार्ध को आगे उन पालियों में विभाजित किया गया है जो दृष्टि, श्रवण, स्पर्श संवेदन, गति, भाषा और कार्यकारी नियंत्रण को संभालती हैं। श्वेत-पदार्थ पथ दूरस्थ कॉर्टिकल क्षेत्रों को कार्यात्मक नेटवर्क में जोड़ते हैं जो जटिल संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं का समर्थन करते हैं।

मस्तिष्क के तने को नुकसान न पहुंचने पर मस्तिष्क की लगभग सभी उच्च क्रियाएं बाधित हो सकती हैं, जबकि जीवन-सहायक प्रणालियां अक्षुण्ण रहती हैं। मस्तिष्क के अन्य क्षेत्रों की तुलना में मस्तिष्क का विकासात्मक विस्तार मानव विकास की एक विशिष्ट विशेषता है। आधुनिक न्यूरोइमेजिंग से पता चला है कि सरल कार्यों में भी एकल पृथक केंद्रों के बजाय व्यापक रूप से वितरित मस्तिष्क नेटवर्क सक्रिय होते हैं।

आम बोलचाल में "मस्तिष्क" शब्द का प्रयोग अक्सर मुख्य रूप से इसी प्रमुख संरचना के लिए किया जाता है।