Thùy trán chiếm phần trước của mỗi bán cầu não. Đây là thùy lớn nhất trong bốn thùy và là thùy phát triển gần đây nhất về mặt tiến hóa. Chức năng của nó bao gồm lập kế hoạch, phán đoán, ra quyết định, vận động tự nguyện và điều chỉnh hành vi xã hội.

Vùng vỏ não vận động chính ở phía sau thùy trán phát ra các lệnh điều khiển hoạt động cơ bắp tự nguyện. Vùng tiền vận động và vùng vận động bổ sung chuẩn bị và sắp xếp trình tự các chuyển động. Vùng vỏ não trước trán, nằm xa hơn về phía trước, hỗ trợ trí nhớ làm việc, kiểm soát nhận thức và đánh giá hậu quả trong tương lai. Tổn thương vùng vỏ não trước trán—điển hình như trường hợp của Phineas Gage—có thể không ảnh hưởng đến trí thông minh cơ bản nhưng lại tàn phá tính cách, khả năng kiểm soát xung động và khả năng hoàn thành kế hoạch.

Thùy trán tiếp tục phát triển đến giai đoạn đầu tuổi trưởng thành, một thực tế thường được nhắc đến trong các cuộc thảo luận về quá trình ra quyết định ở tuổi vị thành niên. Chúng có mối liên hệ mật thiết với các cấu trúc thuộc hệ viền, cho phép cảm xúc và nhận thức ảnh hưởng lẫn nhau. Nhiều bệnh lý tâm thần và thần kinh có liên quan đến rối loạn chức năng thùy trán.

Khi một người cân nhắc các lựa chọn, kiềm chế một xung động, hoặc bắt đầu một hành động có chủ đích, thùy trán đóng vai trò trung tâm trong quá trình này.