人脑由三部分组成：即脑干、小脑和大脑。
脑干位于头颅的底部，自脊椎延伸而出。人脑这一部分的功能是人类和较低等动物(蜥蜴、鳄鱼)所共有的，所以脑干又被称为爬虫类脑部。脑干被认为是原始的脑，它的主要功能是传递感觉信息，控制某些基本的活动，如呼吸和心跳。脑干没有任何思维和感觉功能。它能控制其他原始直觉，如人类的地域感。在有人过度接近自己时，我们会感到愤怒、受威胁或不舒服，这些感觉都是脑干发出的。
小脑负责肌肉的整合，并有控制记忆的功能。随着年龄的增长和身体各部分结构的成熟，小脑会逐渐得到训练而提高其生理功能。对于运动，我们并没有达到完全控制的程度，这就是小脑没有得到锻炼的结果。你可以自己测试一下：在不活动其他手指的情况下，试着弯曲小拇指以接触手掌，这种结果是很难达到的，而灵活的大拇指却能十分轻松的完成这个动作。
大脑是人类记忆、情感与思维的中心，由两个半球组成，表面覆盖着1~2mm 厚的大脑皮层。如果没有这个大脑皮层，我们只能处于一种植物状态。大脑本身又分为四个脑区或称之为四个脑叶，即额叶（控制抽象思维的主要结构）、顶叶（帮助处理感觉信息）、枕叶（主管视力）、颞叶（掌握记忆、听觉和语言功能）。额叶位于大脑最前方，顶叶随后，枕叶最小，位于下方，颞叶位于大脑两侧、太阳穴附近。
人脑的重量约1．5kg，大脑皮质由1000 亿个神经细胞组成，大脑皮质由皮质的灰质和脑本身的白质构成。灰质约有140 亿个神经元，，每个神经元与其他神经元的连接多达10000 条。人脑是宇宙中已知的最复杂的组织结构。每个神经元本身也是一个错综复杂的系统。这些神经元以高度复杂的方式联系在一起。为了说明神经元数量之巨大，如果将100 个神经元装在一个1cm3 的小盒子里，需要一间长、宽、高各10m 的房屋才能装下所有的小盒子。
大脑作为人体的神经中枢，指挥着人体的一切生理活动，如心脏的活动、肢体的运动、感觉的产生、肌体的协调以及说话、识字、思维等。科学研究证明：大脑特定功能源于大脑的某一区域，因此大脑被划分为不同的区域，如感觉区、记忆区、语言区、识字区和运动区等。