O cérebro é o órgão mais volumoso do encéfalo e a parte mais importante do sistema nervoso humano, pois controla toda a nossa actividade voluntária e a maioria das funções involuntárias do organismo, encarregando-se igualmente dos processos mentais (inteligência, memória, etc.). Tem uma estrutura muito complexa, pois é formado por milhões de neurónios, cujas acumulações de células agrupam-se em vários sectores, constituindo a denominada substância cinzenta, enquanto os restantes sectores são compostos essencialmente por fibras nervosas revestidas pela mielina que nasce dos mesmos ou chega até eles provenientes de outras zonas, formando a denominada substância branca.

O cérebro está situado no crânio e encontra-se adaptado a sua superfície interna, tendo uma forma semi-oval com a face superior convexa e a face inferior aplanada e irregular. Está dividido em duas metades simétricas: os hemisférios cerebrais, separados por uma grande fenda longitudinal, cuja superfície externa corresponde a uma camada de substância cinzenta, denominada córtex cerebral, com 3 a 4 mm de espessura, composta por várias camadas de neurónios. A sua superfície é muito irregular, pois o córtex cerebral apresenta imensas dobras que formam inúmeras fissuras. Algumas destas fissuras, as mais pro-fundas (denominadas regos), dividem cada hemisfério cerebral em quatro sectores, denominados lobos, cujo nome corresponde ao osso do crânio que os reveste: os lobos frontal, parietal, temporal e occipital. Cada lobo é sulcado por fissuras menos profundas, que delimitam longas zonas denominadas circunvoluções e por áreas ainda menores com funções específicas.

Debaixo do córtex cerebral encontramos a substância branca, constituída por axónios pertencentes aos neurónios que nascem no córtex ou que chegam até ele, estabelecendo a ligação entre as diferentes zonas de um mesmo hemisfério (fibras de associação) as áreas do córtex com várias estruturas encefálicas (fibras de protecção) e também os dois hemisférios entre si (fibras de comissura). As fibras que ligam ambos os hemisférios unem-se, sobretudo, numa espessa faixa de substância branca denominada corpo caloso.

Na parte mais profunda do cérebro existem outras acumulações de corpos de neurónios, que constituem os denominados núcleos cinzentos da base, entre os quais se destacam o tálamo, o núcleo caudado, o núcleo lenticular (formado pelo núcleo pálido e o putamen) ou o hipotálamo, por baixo do qual pende a glândula hipófise. Estes núcleos estão separados entre si por faixas de substância branca, entre as quais se destaca uma lâmina denominada cápsula externa, por onde percorrem as fibras nervosas que ligam o córtex cerebral ao tálamo, o tronco cerebral e a medula espinal.