Otak terbelah adalah kondisi yang terjadi ketika korpus kalosum diputus secara bedah, biasanya untuk mengendalikan epilepsi yang sulit diobati. Kedua belahan otak kemudian dapat berfungsi dengan tingkat kemandirian yang tinggi.

Studi klasik oleh Sperry dan Gazzaniga menunjukkan bahwa informasi yang hanya diberikan ke satu belahan otak tetap tidak dapat diakses oleh belahan otak lainnya. Seorang pasien mungkin tidak dapat menyebutkan nama objek yang diletakkan di tangan kiri atau yang ditampilkan di bidang visual kiri, karena belahan otak kanan yang menerima masukan tersebut tidak memiliki kemampuan berbicara. Namun, pasien yang sama dapat memilih objek tersebut dengan benar menggunakan tangan kiri, menunjukkan bahwa belahan otak kanan masih merasakan dan memahami. Dalam kondisi pengujian khusus, belahan otak dapat diinduksi untuk membuat pilihan yang bertentangan.

Dalam kehidupan sehari-hari, jalur sensorik dan motorik yang utuh serta koneksi subkortikal yang tersisa memungkinkan pasien dengan otak terbelah untuk berfungsi dengan sangat baik. Kasus-kasus pembedahan memberikan bukti yang meyakinkan tentang spesialisasi hemisfer dan peran korpus kalosum dalam mengintegrasikan pengalaman sadar.

Ketika jembatan utama antara kedua belahan bumi diputus, masing-masing sisi dapat mengungkapkan kemampuan dan keterbatasannya sendiri.