Az emberi agy az emberi idegrendszer központja, és egy rendkívül összetett szerv. A koponyába zárva ugyanolyan általános felépítésű, mint más emlősök agya, de több mint háromszor akkora, mint egy hasonló testméretű emlős agya. A kiterjedés nagy része az agykéregből, az előagy felszínét borító, tekervényes idegszöveti rétegből származik. Különösen kiterjedt a homloklebeny, amely olyan végrehajtó funkciókban vesz részt, mint az önkontroll, a tervezés, az érvelés és az elvont gondolkodás. Az embernél az agy látással foglalkozó része is jelentősen megnagyobbodott.
Az agy evolúcióját a legkorábbi cickányszerű emlősöktől a főemlősökön át az emberfélékig az enkefalizáció, vagyis az agy és a testméret arányának folyamatos növekedése jellemzi. Az emberi agy a becslések szerint 50-100 milliárd (1011) neuront tartalmaz, amelyek közül körülbelül 10 milliárd (1010) agykérgi piramissejt. Ezek a sejtek körülbelül 100 trillió (1014) szinaptikus kapcsolaton keresztül továbbítják egymásnak a jeleket.
Annak ellenére, hogy a koponya vastag csontjai védik, agy-gerincvelői folyadékban lebeg, és a vér-agy gát révén el van szigetelve a véráramtól, az emberi agy érzékeny természete miatt sokféle károsodásra és betegségre hajlamos. A fizikai károsodás leggyakoribb formái a zárt fejsérülések, mint például a fejre mért ütés, a stroke, vagy az idegméregként ható vegyi anyagok széles skálája által okozott mérgezés. Az agy fertőzése az agyat védő gátak miatt ritka, de nagyon súlyos, ha mégis bekövetkezik. Gyakoribbak a genetikai alapú betegségek, mint például a Parkinson-kór, a szklerózis multiplex és sok más betegség. Számos pszichiátriai állapotról, például a skizofréniáról és a depresszióról széles körben úgy vélik, hogy legalább részben agyi működési zavarok okozzák, bár az ilyen agyi rendellenességek természetét nem ismerik jól.