मस्तिष्क के दोनों ओर पार्श्व विदर के नीचे टेम्पोरल लोब स्थित होते हैं। इनका सबसे स्पष्ट कार्य श्रवण प्रसंस्करण है: प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था सुपीरियर टेम्पोरल गाइरस में स्थित होती है और थैलेमस के माध्यम से कानों से इनपुट प्राप्त करती है। यहाँ क्षति होने से कॉर्टिकल बहरापन या ध्वनि पहचान में कमी हो सकती है।

टेम्पोरल लोब में स्मृति के लिए महत्वपूर्ण संरचनाएं भी मौजूद होती हैं। हिप्पोकैम्पस और इसके आसपास का मेडियल टेम्पोरल कॉर्टेक्स नई घोषणात्मक स्मृतियों के निर्माण के लिए आवश्यक हैं। द्विपक्षीय क्षति से गंभीर अग्रगामी स्मृतिलोप हो जाता है, जबकि दूरस्थ स्मृतियां और प्रक्रियात्मक कौशल अपेक्षाकृत बरकरार रहते हैं।

अन्य क्षेत्र भाषा बोध (बाएँ गोलार्ध में वर्निक क्षेत्र), वस्तु और चेहरे की पहचान, और भाषण में भावनात्मक स्वर के प्रसंस्करण में सहायता करते हैं। इसलिए, टेम्पोरल लोब संवेदी, स्मृति संबंधी और भाषाई कार्यों को इस प्रकार एकीकृत करते हैं जिनका विस्तृत अध्ययन अभी भी जारी है।

• प्राथमिक श्रवण प्रांतस्था
• मध्यकालीन लौकिक स्मृति प्रणाली
• भाषा बोध क्षेत्र
• दृश्य वस्तु और चेहरे की प्रसंस्करण

टेम्पोरल लोब से उत्पन्न होने वाले दौरे जटिल अनुभवात्मक घटनाओं को जन्म दे सकते हैं, जिनमें ज्वलंत स्मृति जैसी मतिभ्रम शामिल हैं।