Півкулі головного мозку віддалені одна від одної поздовжньою щілиною великого мозку, у глибині якої залягає мозолисте тіло, яке сполучає півкулі. Поперечна щілина великого мозку відділяє потиличні частки півкуль від мозочка. Назад і вниз від потиличних часток розташовані мозочок і довгастий мозок, який переходить у спинний.
Головний мозок поділяють на 3 основних відділи: мозковий стовбур, мозочок і кінцевий мозок (півкулі). Перший - філогенетично найдавніша частина головного мозку включає довгастий мозок, міст, середній і проміжний мозок. Саме звідси виходять черепні нерви.
Найрозвиненіша, велика і функціонально значима частина мозку – це півкулі головного мозку. Відділи півкуль утворюють плащ, наймолодші у філогенетичному відношенні структури.
Півкулі головного мозку діляться на частки: центральна (Роландова) борозна відділяє лобну частку від тім'яної, латеральна (Сільвієва) борозна відділяє від тім'яної і лобної скроневу частку. Тім'яно-потилична борозна розділяє тім'яну і потиличну частки. Дрібніші борозни поділяють частки на звивини.
На медіальній і нижній поверхнях півкуль головного мозку ряд утворів відносяться до лімбічної системи: нюхова цибулина, нюховий тракт, нюховий трикутник, передня дирчаста речовина, гіпокамп, поясна звивина, гачок.
Кора великих півкуль утворена сірою речовиною, яка лежить по периферії. Товщина кори у різних ділянках коливається від 1,3 до 5 мм. В.О. Бец виявив, що будова і взаємне розташування нейроцитів неоднакове у різних ділянках кори, що визначає нейроцитоархітектоніку кори. Клітини більш менш однакової структури розташовуються у вигляді шарів (пластинок). Їх налічується 6. Товщина шару, характер границь, розміри клітин, їх кількість варіюють у різних відділах мозку.
Зовні розташований 1-й - молекулярний
- шар, в ньому залягають дрібні мультиполярні асоціативні нейроцити і багато волокон - відростків нейроцитів нижчих шарів.
2-й шар - зовнішній зернистий
- утворений багатьма дрібними мультиполярними нейроцитами.
3-й - найширший шар - пірамідний
- містить нейронцити пірамідної форми, тіла яких збільшуються зверху вниз.
4-й шар - внутрішній зернистий
- утворений дрібними нейроцитами
зірчастої форми.
5-й шар - внутрішній пірамідний
- (найбільше розвинений у прецентральній звивині <моторна зона кори>) утворений пірамідними клітинами (клітини Беца, до 125 мкм).
6-й шар - поліморфний- утворений нейронами різної форми і розмірів.
Деякі автори виділяють і 7-й шар - аморфний.
У кожному шарі окрім нервових клітин розташовані нервові волокна.
Будова і щільність їх залягання неоднакові у різних відділах кори. Особливості розташування волокон у корі вивчає міелоархітектоніка. Всю кору прийнято поділяти на поля (за Бродманом їх виділяють 52).
В корі великих півкуль мозку відбувається аналіз усіх подразнень, які надходять із навколишнього світу та внутрішнього середовища організму. Найбільша кількість аферентних імпульсів надходить через ядра таламуса до клітин 3-го і 4-го шарів кори. В корі розташовуються центри регуляції виконання окремих функцій. Кора - це кінцева ланка аналізаторів (Павлов). В процесі еволюції відбувається локалізація функцій у корі. Звичайно у корі кожний аналізатор представлений ядром і розсіяними елементами. Ядро - це ділянка розташування найбільшої кількості нейроцитів кори, у якій точно проектуються всі структури периферичного рецептора. Розсіяні елементи розташовані поблизу ядра і на різних відстанях від нього. Якщо ядра здійснюють вищий аналіз і синтез, то у розсіяних елементах - більш простий. Розсіяні елементи різних аналізаторів можуть перекриватися.