大脑被人为地分为5个叶，即额叶、颞叶、顶叶、枕叶和岛叶。每个叶有一些特殊的功能，如额叶和人的思维、行为、智能有关；颞叶是听觉和嗅觉的高级中枢，又是记忆之库；枕叶是视觉的高级中枢；岛叶是味觉中枢；顶叶则与人在空间的位置及躯体的感觉有关。除此以外，脑还有100多个功能区。
语言也是大脑的功能之一。一般说来，凡习惯于用右手干活的人，语言中枢在左侧大脑半球，如果左侧大脑半球有病，就会发生失语症。
大脑半球对肢体的支配是交叉的，也就是左侧大脑半球支配右侧肢体，右侧大脑半球支配左侧肢体，如果有人左侧大脑半球长了肿瘤，他的右半身就有可能瘫痪或麻木。
脑干内部的中枢对人体生理功能有重要作用，如心跳、血管舒缩、呼吸、吞咽、呕吐、瞳孔缩小和放大、流涎等，其中，以延髓中的心跳和呼吸中枢最为重要，称为“生命中枢”。
中脑腹侧的网状结构是维持人的醒觉状态的中枢，如果它受到损害，人便会陷入昏迷状态。
在胚胎和胎儿期，脑细胞分裂很旺盛，数目增加很快，以后数目增加不多，而以细胞体积的增长为主。到出生后一定时间，脑细胞数目不再增加，只会减少；到成年后，细胞数目和大小都不再增长，而且出现部分脑细胞的萎缩和死亡。
胎儿出生时的脑重约为350克；生后第一年，脑的发育很快，到一岁半脑重就达到1000克。过去认为，人脑的神经细胞在出生后就不再分裂了，也就是说，数目固定了。所以，对脑的发育来说，生后决定性的时期是1～2岁，特别是在6个月之内。
随着年龄的增长，大脑内部会发生一系列变化。
首先，脑韵重量会逐渐减轻。据调查发现，70岁时人脑的重量只有青年时脑重的95%，80岁时减少到90%，90岁时只有青年时脑重的80%。
其次，大脑皮层萎缩。如果将25岁人的大脑皮层神经细胞密度定为100%，60岁时约为88%，80岁时只有82%左右。
第三，脑室逐渐扩大，说明脑神经细胞和其他实质减少。
第四，脑神经细胞内水分减少，蛋白质含量发生变化，脂褐素增多。
第五，神经纤维传导速度变慢，绝缘性能差，这些都属于衰老现象。
脑神经细胞和其他细胞一样，也会死亡。据研究，从35岁以后，脑神经细胞平均每天死亡24000～30000个，可是，直到70岁以后，死亡的脑细胞还是少数。有人估计，人的一生中，真正动用的脑神经细胞只占总数的1/3左右，大量的神经细胞是潜在未用的。