現代科學指出，生物物種都是由簡單到複雜，從低級到高級，通過長期演化形成的。雖然人們發現人與哺乳動物特別是與靈長類動物在解剖和生理上有許多相近之處，但是人與動物畢竟有極大差別，其一就是有發達的大腦，有認識和改造自然的能力。抽象思維能力的發展、語言的獲得與發展、社會技能的學習等都與人特有的、發達的腦分不開。
一、腦結構及其功能
（一）人腦結構
人的腦部構造分為大腦（在醫學及解剖學上，多用大腦一詞來指代端腦）、小腦與腦幹（如圖3-1）。大腦由大腦皮質（大腦新皮質）、大腦邊緣葉（舊皮質）、腦幹、腦梁所構成。人腦是一個複雜的物質係統。人腦容量約在1200～1500mL之間，體積約600cm3，表麵積約有2200cm2，因而形成了眾多的“溝”和“回”。
人腦重量約在1350～1500g之間，大約占體重的1/50～1/40（猿腦重量隻占體重約1/500）。整個人腦可區為以下幾個主要部分：大腦兩半球、小腦兩半球、間腦、中腦、腦橋（或橋腦）、延腦（或延髓）。中腦、腦橋和延腦又稱為腦幹。再往下是脊髓。所謂腦神經係統即是指腦的各部分和脊髓組成的中樞神經係統，以及遍布全身的外周神經係統。統率整個腦神經係統的便是在外觀幾乎覆蓋全部人腦的發達的大腦兩半球。
圖3-1 腦背側麵和腹側麵形態
（二）神經元
大腦兩半球的主要組成部分是大腦兩半球皮質。在形態結構上，大腦皮質又分為額葉、頂葉、顳葉（左右兩側）和枕葉。大腦皮質也是腦神經元（如圖3-2）大量積聚的地方。
總厚度2～5μm的大腦皮質所擁有的神經元，占大腦兩半球約200億神經元的70%，即140億左右。而整個人腦的神經元數高達1011（1000億）數量級。此外還有對神經思維的神經元起支持和營養作用的膠質細胞，其數目比神經元還要多得多，故而使腦表麵巨大並形成溝、回。大腦皮質中神經元大量積聚卻並非雜亂無章堆積在一起，而是按不同形狀（主要有椎形、梭形和星形三種細胞，椎形細胞數量最大）有序地分6層排列。人腦上千億神經元間有著錯綜複雜的神經聯結，其結點稱為“突觸”。研究表明，平均每一個神經元大約有數千個突觸聯結，因此人腦的全部突觸數目約達1015數量級。神經元間的信息傳遞即通過如此巨大數目的突觸的聯結來實現。