ヒトの大脳両半球の表面積は新聞紙1ページ分（２２００㎝2）ほどの広さがある。その大部分は大脳であり、個体発生のときの発達順にしたがって終脳、間脳、中脳に上から順に分けられ、終脳は大脳皮質・髄質・大脳核へと発達する。その表面は灰白質に縁取られた多くの溝と回を持ち、大脳皮質と呼ばれる。その内側の白質は髄質と呼ばれる。表面に近い髄質、側脳室周辺髄質に埋まった灰白質群が大脳核であり、そこには尾状核、レンズ核、前障、扁桃核などがある。間脳は、終脳下第３脳室を囲む灰白質群の部位であり、視床、視床上部、視床後部、視床下部といった視床核群がある。さらにその下には中脳があり、黒質や毛様体を含む被蓋、四丘体上丘・下丘を含む中脳蓋、そして大脳脚からなる。そしてそれはさらに下位の橋・延髄（これらを脳幹と呼ぶ）、脊髄などに大脳皮質と連絡する視覚路・錐体路・聴覚路の中継核を含む。
大脳辺縁系は、発生学的頭端移動の順に古皮質系、原皮質系、新皮質系に分けられ、古・原皮質はそれぞれ独自の皮質、中間皮質、皮質下核を有し、新皮質の発達後はそれらと密室な相互関係を持っている。古皮質系には梨状皮質・島・後眼窩回・扁桃核が、原皮質系には海馬体・海馬旁回・帯状回・帯状回峡・側頭極・中隔が、その他としては視床下部・乳頭体・視床の一部・手綱核・側坐核・脚間核・嗅球・中脳被蓋・中脳網様体が、連絡線維群として内側前脳束・髄条・分界条・脳弓・背側縦束が含まれる。
大脳皮質は、前頭葉、頭頂葉、側頭葉、後頭葉の４つの部位に大きく分けられるが、その目安は大脳皮質を正中で左右に分ける溝を大脳縦裂、側頭の後方上部から前方下部に見られる溝をシルビウス溝、頭頂から左右に走る溝である中心溝（ローランド溝）である。