Головной мозг расположен в полости черепа. В соответствии с развитием пяти мозговых пузырей головной мозг человека разделяют на пять отделов: продолговатый мозг, задний мозг, средний мозг, промежуточный мозг и конечный мозг.
Продолговатый мозг, задний мозг и средний мозг имеют черты сходства в строении со спинным мозгом. От них также отходят нервы (черепные нервы), осуществляющие связь мозга с кожей, мышцами и внутренними органами. Поэтому эти отделы мозга объединяют под общим названием — стволовая часть мозга. Нередко к ней относят еще и промежуточный мозг.
Конечный мозг, особенно его полушария, устроен совершенно иным образом. Основная его отличительная особенность связана с наличием коры мозга, которая представляет собой колоссальное скопление нервных клеток (около 109), расположенных в несколько слоев. Наибольшего развития она достигает у человека, головной мозг которого под влиянием труда и членораздельной речи приобретает новые черты строения, отличные от таковых у животных. Полушария головного мозга у человека являются тем материальным субстратом, с которым связана высшая нервная деятельность.