El cerebro propiamente dicho es la parte del encéfalo que tiene un mayor tamaño y contiene las siguientes partes:
La corteza cerebral: capa retorcida de tejido que forma la superficie externa del cerebro. Se compone de una capa fina de sustancia gris de alrededor de 2 a 4 mm de espesor. En los adultos, la corteza cerebral contiene la mayor parte de las neuronas del sistema nervioso.
Sustancia blanca:  está formada principalmente por fibras nerviosas que conectan las neuronas de la corteza cerebral entre sí, así como con otras zonas del encéfalo y de la médula espinal. La sustancia blanca se localiza por debajo de la corteza.
Estructuras subcorticales: estas estructuras también se encuentran debajo de la corteza, de ahí su nombre. Incluyen los ganglios basales, tálamo, hipotálamo, hipocampo, y el sistema límbico, que incluye la amígdala.
El cerebro se divide en dos mitades: los hemisferios cerebrales derecho e izquierdo. Los dos hemisferios están conectados por un puente formado por fibras nerviosas (llamado cuerpo calloso). Cada hemisferio se divide en lóbulos y cada lóbulo tiene funciones específicas, pero para la realización de la mayoría de las actividades se necesita la cooperación de varias áreas en diferentes lóbulos de ambos hemisferios.