Ljudski mozak može se podijeliti na mnogo različitih dijelova mozga i funkcija. Većina ljudi je čula za lijevu i desnu hemisferu mozga, ali one su samo dio velikog mozga. Zapravo postoje tri glavna dijela mozga: stražnji mozak, srednji mozak i prednji mozak, i oni su odgovorni za većinu onoga što ljudi govore, rade, misle i osjećaju. Svi dijelovi i funkcije mozga rade zajedno na procesuiranju informacija.
Najveći i vjerojatno najvažniji dio i funkcija mozga je veliki mozak, koji je dio prednjeg mozga i odgovoran je za misao i djelovanje. Veliki mozak se dalje razlaže na četiri režnja. Frontalni režanj je povezan s razmišljanjem i rješavanjem problema. Okcipitalni režanj je odgovoran za obradu vida. Tjemeni i temporalni režanj povezani su s kretanjem, odnosno slušnom obradom.
Talamus i hipotalamus leže između prednjeg i srednjeg mozga i obično se smatraju dijelom prednjeg mozga. Talamus pomaže procesuirati podražaje i senzorne informacije. Hipotalamus pomaže u kontroli metabolizma, kao i nekih aspekata živčanog sustava. Prednji mozak također sadrži limbički sustav, koji se sastoji od amigdale i hipokampusa, koji pomažu u pamćenju i emocijama.
Srednji mozak se sastoji od tektuma i tegmektuma. Relativno je malen na oko tri četvrtine inča (2 cm), ali pomaže u povezivanju prednjeg mozga s leđnom moždinom. Tectum je “krov” srednjeg mozga, dok je tegmectum “pod”. Zajedno obrađuju vizualne i slušne podražaje.
Stražnji mozak se sastoji od malog mozga, mosta i duguljaste moždine. Mali mozak uglavnom pomaže u kontroli motoričkih pokreta, dok most i duguljasta moždina zajedno pomažu u širokom spektru funkcija, od disanja i krvnog tlaka do povraćanja i kontrole mokraćnog mjehura. Srednji mozak, most i duguljasta moždina zajedno čine ono što je poznato kao moždano deblo, koje se povezuje s leđnom moždinom.
S toliko dijelova mozga i funkcija koje rade zajedno, lako je vidjeti kako se problemi mogu pojaviti. Proučavanje dijelova i funkcija mozga dio je neuroznanosti, odnosno proučavanja živčanog sustava. Psihijatrija i psihologija su oba područja proučavanja koja uključuju poremećaje uma i načina na koji obrađuje informacije. Svi su vrlo detaljni i složeni, budući da postoje mnoge misterije ljudskog mozga koje tek treba riješiti.