Ihmisen aivot ovat ihmisen hermoston keskus ja erittäin monimutkainen elin. Kalloon suljetut aivot ovat rakenteeltaan yleisesti ottaen samanlaiset kuin muiden nisäkkäiden aivot, mutta ne ovat yli kolme kertaa suuremmat kuin vastaavan ruumiinkoon omaavan nisäkkään aivot. Suurin osa laajenemisesta tulee aivokuoresta, joka on etuaivojen pintaa peittävä kierteinen hermokudoskerros. Erityisen laajentuneita ovat otsalohkot, jotka osallistuvat toimeenpaneviin toimintoihin, kuten itsehallintaan, suunnitteluun, päättelyyn ja abstraktiin ajatteluun. Myös näkökykyyn omistettu aivojen osa on suurentunut ihmisellä huomattavasti.
Aivojen evoluutiolle varhaisimmista nisäkkäistä kädellisistä kädellisten kautta hominideihin on ominaista enkefalisaation eli aivojen ja ruumiin koon suhteen jatkuva kasvu. Ihmisen aivoissa on arvioitu olevan 50-100 miljardia (1011) neuronia, joista noin 10 miljardia (1010) on aivokuoren pyramidisoluja. Nämä solut välittävät toisilleen signaaleja noin 100 biljoonan (1014) synaptisen yhteyden välityksellä.
Vaikka ne ovat paksujen kallon luiden suojaamat, aivo-selkäydinnesteessä leijuvat ja veri-aivoesteen avulla verenkierrosta eristetyt, ihmisen aivojen herkkä luonne tekee niistä alttiit monenlaisille vaurioille ja sairauksille. Yleisimpiä fyysisiä vaurioita ovat suljetut päävammat, kuten päähän kohdistunut isku, aivohalvaus tai monien erilaisten kemikaalien aiheuttamat myrkytykset, jotka voivat toimia hermomyrkkyinä. Aivoinfektio on harvinainen, koska aivoja suojaavat esteet suojaavat niitä, mutta se on hyvin vakava, jos se tapahtuu. Yleisempiä ovat geneettiset sairaudet, kuten Parkinsonin tauti, multippeliskleroosi ja monet muut. Useiden psykiatristen sairauksien, kuten skitsofrenian ja masennuksen, uskotaan yleisesti johtuvan ainakin osittain aivojen toimintahäiriöistä, vaikka tällaisten aivojen poikkeavuuksien luonnetta ei tunneta hyvin.