Obszary asocjacyjne to obszary kory mózgowej, które nie są pierwotnie sensoryczne ani motoryczne. Integrują one informacje z wielu źródeł i wspierają wyższe funkcje umysłowe, które wyróżniają ludzkie zdolności poznawcze.

Kora asocjacyjna kory przedczołowej odpowiada za planowanie, podejmowanie decyzji, pamięć roboczą i zachowania społeczne. Uszkodzenie może niekorzystnie wpłynąć na podstawową inteligencję, a jednocześnie na zdolność oceny sytuacji i kontroli impulsów. Obszary asocjacyjne kory ciemieniowej odpowiadają za świadomość przestrzenną i integrację informacji sensorycznych; obszary asocjacyjne kory czasowej są kluczowe dla rozpoznawania obiektów i pamięci semantycznej. Język zależy od sieci obszarów asocjacyjnych w lewej półkuli mózgu, obejmującej klasycznie obszary Broki i Wernickego oraz łączące je pasma włókien nerwowych.

Obszary te rozrosły się nieproporcjonalnie w ewolucji człowieka. Mielinizują się jako ostatnie w rozwoju i pozostają plastyczne przez całe życie. Ich aktywność jest mniej związana z bezpośrednim bodźcem, a bardziej z wewnętrznymi celami, wspomnieniami i abstrakcyjnymi relacjami.

Kiedy człowiek zastanawia się, planuje lub rozumie metaforę, uruchamiają się obszary skojarzeń.