A maior parte do cérebro é o córtex cerebral, uma rede de neurónios que regula o comportamento, as competências e os talentos humanos. É dividido em dois hemisférios assimétricos que partilham informação através de um sistema de fibras chamado corpo caloso. Cada hemisfério controla as funções do lado oposto do corpo e diferentes competências e capacidades, como reconhecimento facial ou linguagem.
A maioria das pessoas tem um hemisfério dominante. Para destros, o lado esquerdo do cérebro é dominante; para canhotos, o lado direito. O hemisfério esquerdo lida com processos concretos, como linguagem, capacidades lógicas e operações matemáticas; enquanto o hemisfério direito processa visualizações espaciais, comportamento não-verbal e talentos artísticos que envolvem criatividade, como música ou pintura. Cada um dos dois hemisférios do córtex cerebral é dividido em quatro lobos.
Os lobos frontais situam-se logo atrás da testa e controlam processos intelectuais como pensamento e raciocínio. Também explicam os traços de personalidade de um indivíduo e controlam o comportamento e as respostas emocionais a eventos externos. Uma pequena região no lobo frontal esquerdo, chamada área de Broca, é o centro da linguagem. Foi descoberta em 1861 pelo neurocirurgião francês Paul Broca e converte o pensamento em linguagem falada ou escrita.
Os lobos temporais situam-se perto das têmporas. Processam informação relacionada com olfato, volume e frequência do som, e visualização espacial, como reconhecimento facial. Também permitem a memorização e ajudam a recuperar informações memorizadas. Dez anos após a descoberta de Broca, o neurologista alemão Carl Wernicke descobriu a área cerebral que controla a compreensão da linguagem e converte palavras em mensagens significativas. A "área de Wernicke" situa-se na parte posterior esquerda do lobo temporal.
Os lobos parietais localizam-se logo atrás dos lobos frontais; processam informação dos sentidos como dor, paladar, tato e temperatura. Também ligam informação auditiva e visual a memórias, para que uma imagem ou som possa desencadear uma memória associada. Da mesma forma, percepções visuais podem ativar imagens memorizadas analisadas pelos lobos occipitais, também chamados córtex visual. Toda a informação visual e a capacidade de identificar objetos, cores e movimento são processadas nos lobos occipitais situados na parte de trás da cabeça.