Trijedinstveni mozak odnosi se na hipotezu o tome kako je ljudski mozak evoluirao i funkcionira koju je prvi predložio neuroznanstvenik Paul D. MacLean 1960-ih. On tvrdi da se mozak može podijeliti na tri dijela, nazvana gmazovskim kompleksom, paleomamalijskim kompleksom i neomamalijskim kompleksom, koji su nastali uzastopno tijekom evolucije i vezani su za progresivno naprednije oblike mišljenja. Sada se smatra odbijenim zbog naknadnih istraživanja u neurologiji, paleontologiji i srodnim područjima, iako je i dalje prisutna u popularnoj kulturi.
Prema hipotezi o trojednom mozgu, najstariji i najosnovniji dio ljudskog mozga je skupina živčanih nakupina nazvanih bazalni gangliji, smješteni ispod velikog mozga. To se naziva gmazovskim kompleksom, nazvan tako jer se pretpostavlja da je ovaj dio trojedinstvenog mozga evoluirao u udaljenim evolucijskim precima čovječanstva prije sisavaca. U trojedinstvenom modelu mozga, reptilski kompleks upravlja primitivnim instinktima kao što su agresija, dominacija i odgovor bori se ili bježi.
Drugi dio, paleomamalijski kompleks, obuhvaća strukture u mozgu koje se danas nazivaju limbičkim sustavom. To uključuje amigdalu, hipokampus i hipotalamus, zajedno s cingularnim korteksom i dijelovima moždane kore. MacLean je tvrdio da te strukture upravljaju emocijama i ponašanjem kao što su reprodukcija, roditeljstvo i hranjenje. Prema hipotezi, ovaj dio mozga prvi je evoluirao među ranim sisavcima. MacLean je bio prvi neuroznanstvenik koji je identificirao limbički sustav i njegovu važnost, a koncept se još uvijek široko koristi u modernoj neuroznanosti unatoč naknadnoj diskreditaciji hipoteze o trojedinstvu mozga u cjelini.
Treći dio, nazvan neomamalian kompleks, je neokorteks. Neokorteks je dio moždane kore koji se nalazi isključivo u sisavaca. U trojedinstvenom modelu mozga, neomamalijski kompleks je najnoviji dio mozga koji se razvijao i odgovoran je za više mentalne funkcije kao što su jezik i apstraktna misao.
Bazalni gangliji prisutni su kod svih kralježnjaka, pa je njihova evolucija vjerojatno znatno prije pojave gmazova. Slično, moždane strukture uključene u paleomamalijski kompleks nisu jedinstvene za sisavce, a mnogi kralježnjaci koji nisu sisavci pokazuju ponašanja u njezi i odgoju djece koja im se pripisuju. Sauropsidi, klasifikacija koja obuhvaća ptice, gmazove i dinosaure, kasnije su otkrivena da imaju moždane strukture slične u funkciji onome što je MacLean nazvao neomamalijskim kompleksom, što ukazuje da je evolucija ovih struktura također prethodila evoluciji sisavaca. Sofisticirane mentalne sposobnosti za koje se nekoć smatralo da su isključivo za sisavce, kao što je izrada alata, također su prisutne kod nekih vrsta ptica.
Ideja o trojedinstvenom mozgu također je izgubila vjerodostojnost zbog boljeg razumijevanja ljudskog mozga. Na primjer, oštećenje mozga u nekim područjima klasificiranim kao dio paleomamalijskog kompleksa može narušiti kognitivne funkcije koje su navodno jedina domena kompleksa neomamalija. To je teško objasniti u modelu živčanog sustava koji sve više mentalne funkcije pripisuje jednom, specifičnom dijelu mozga.