包被大腦半球溝和回外層的灰質，是調節機體機能的最高部位。哺乳動物出現了高度發達的大腦皮層，并隨著神經系統的進化而進化。新發展起來的大腦皮層在調節機能上起著主要作用；而皮層下各級腦部及脊髓雖也有發展，但在機能上已從屬于大腦皮層。高等動物一旦失去大腦皮層，就不能維持其正常的生命活動。人類的大腦皮層更產生了新的飛躍，有了抽象思維的能力，成為意識活動的物質基礎。人類大腦皮層的神經細胞約有140億個，面積約2200平方厘米，主要含有錐體形細胞、梭形細胞和星形細胞（顆粒細胞）及神經纖維。按細胞與纖維排列情況可分為多層，自皮層表面到髓質大致分為六層。皮層的神經元之間聯系十分廣泛和復雜，在皮層的不同部位，各層的厚薄、各種神經細胞的分布和纖維的疏密都有差異。根據皮層的不同特點和功能，可將皮層分為若干區。機體的各種功能在皮層具有定位關系，如運動區、感覺區等。但這僅是相對的，這些中樞也分散有類似的功能。如中央前回（四區）主要管理全身骨胳肌運動，稱運動區，但中央前回也接受部分的感覺沖動。中央后回主管全身體軀感覺，但刺激該區也可產生少量運動。皮層除一些特定功能的中樞外，人類皮層大部分區域稱聯合區。臨床實驗證明，某一中樞的損傷，并不使人永久性完全喪失該中樞所管理的功能，經過適當的治療和功能鍛煉，常可由其他區域的代償而使該功能得到一定程度的恢復。