척수와 함께 척추동물의 중추 신경을 이루고 있는 부분. 골이라고도 한다.

머리뼈(두개골) 속에 있으며, 둘레는 3겹의 뇌막으로 싸여서 보호되고 있다. 사람의 뇌의 무게는 어른의 경우에 약 1,200~1,400g인데, 남자가 여자보다 약간 무겁다.

뇌는 척수의 앞부분이 발달하여 커진 것으로, 대뇌(큰골), 중뇌(가운뎃골), 간뇌(사잇골), 소뇌(작은골), 연수 (숨골)의 다섯 부분으로 나누어져 있다.

사람에 있어서는 대뇌가 가장 잘 발달되어 있으며, 뇌의 대부분을 차지하고 있다. 대뇌는 중앙의 깊은 골에 의해 좌·우 2개의 반구(半球)로 나누어져 있으며, 각각 겉면에 매우 많은 주름과 골이 져 있다. 이들 주름과 골은 뇌의 겉넓이를 크게 하는 구실을 하는데, 사람 대뇌의 겉넓이는 약 2,200㎠ 가량이다. 또 사람이나 다른 고등 포유류에서는 좌·우의 반구가 다시 가로 방향으로 진 골에 의하여 앞·뒤로 나누어져 있다.

대뇌의 겉쪽은 많은 신경 세포가 모여 있는 대뇌 피질(회백질)로 되어 있고, 그 내부에는 신경 섬유가 모인 수질(백질)이 있다.

대뇌를 이루고 있는 2개의 반구 사이에 있는 것이 간뇌이다. 간뇌의 위쪽에는 송과선(松果腺)이라고 하는 내분비선이 있으며, 그 아래쪽에는 뇌하수체라고 하는 내분비선이 있다.

간뇌 밑에는 중뇌가 있으며, 그 등 쪽 중앙에는 두껍고 둥글게 부풀어진 시엽(視葉)이 있다. 어류, 양서류, 조류 따위에서는 시엽이 좌·우 2개로 되어 있으나, 포유류에서는 다시 그 뒤에 청각(聽覺)에 관계하는 2개의 돌기가 있어서 전체가 4부분으로 되어 있는데, 이것을 사구체(四丘體)라고 한다.

중뇌에는 연수가 이어져 있다. 연수는 세로로 2부분으로 나누어져서 척수에 연결되어 있다.

대뇌 밑, 연수의 등 쪽 중앙에는 소뇌가 있다. 소뇌는 대뇌의 8분의 1 정도 크기로 좌우가 잘록하며, 겉면에는 가는 가로무늬가 많이 있다.

뇌에서 많이 나와 있는 말초 신경을 뇌신경이라고 하는 데, 12쌍이 나와 있으며, 몸의 각 부분에서 받아들인 여러 가지 자극을 뇌에 전달한다.

대뇌에는 감각과 마음대로 운동을 할 수 있게 하는 중추가 있고, 언어, 이성, 감정의 활동 중추, 기억, 판단의 중추 등이 있다. 간뇌에는 내장의 작용을 조절하고, 체온, 섭식, 혈압, 혈당량(血糖量), 수면 등의 중추가 있다. 중뇌에는 눈알의 운동, 눈조리개의 수축, 몸의 평형을 유지하는 중추가 있으며, 소뇌에는 근육의 긴장을 유지하고 몸의 평형을 이루는 중추가 있다. 연수에는 호흡 운동 중추, 심장 박동의 중추, 기침, 삼키기, 씹기 같은 운동 중추 가 있다.