Korteks serebral adalah lapisan luar otak yang tipis dan berlipat. Di sinilah letak fungsi-fungsi tingkat tinggi yang membedakan kognisi manusia—persepsi, gerakan sukarela, bahasa, penalaran, dan perencanaan.

Pada manusia, korteks sangat berbelit-belit, sehingga luas permukaannya jauh lebih besar di dalam tengkorak. Korteks terbagi menjadi empat lobus di setiap sisi: frontal, parietal, temporal, dan oksipital. Area sensorik dan motorik primer menempati wilayah spesifik; wilayah yang jauh lebih besar lainnya terdiri dari korteks asosiasi yang mengintegrasikan informasi dan mendukung aktivitas mental yang kompleks. Kedua belahan otak terspesialisasi sampai batas tertentu—bahasa biasanya terlateralisasi di sisi kiri—namun keduanya tetap berkomunikasi secara konstan melalui korpus kalosum.

Ketebalan korteks dan integritas koneksinya berubah sepanjang rentang kehidupan dan dipengaruhi oleh pengalaman, penyakit, dan cedera. Pencitraan saraf memungkinkan untuk mengamati kerja korteks selama tugas-tugas tertentu, mengungkapkan jaringan yang tersebar daripada pusat-pusat yang terisolasi untuk sebagian besar fungsi psikologis.

Ketika kita berbicara tentang kapasitas pikiran yang paling fleksibel dan khas manusia, kita sebagian besar berbicara tentang korteks serebral.