Het menselijk brein is het centrum van het menselijk zenuwstelsel en is een zeer complex orgaan. Ingesloten in de schedel, heeft het dezelfde algemene structuur als de hersenen van andere zoogdieren, maar is meer dan drie keer zo groot als de hersenen van een zoogdier met een gelijkwaardige lichaamsgrootte. Het grootste deel van de uitbreiding komt van de hersenschors, een kronkelige laag neuraal weefsel die het oppervlak van de voorhersenen bedekt. Vooral de frontale kwabben, die betrokken zijn bij uitvoerende functies zoals zelfbeheersing, planning, redeneren en abstract denken, zijn uitgebreid. Het gedeelte van de hersenen dat aan het gezichtsvermogen is gewijd, is bij de mens ook sterk vergroot.
De evolutie van de hersenen, van de eerste spitsmuisachtige zoogdieren via de primaten tot de hominiden, wordt gekenmerkt door een gestage toename van de encefalisatie, of de verhouding van de hersenen tot de lichaamsgrootte. De menselijke hersenen bevatten naar schatting 50-100 miljard (1011) neuronen, waarvan ongeveer 10 miljard (1010) corticale piramidecellen. Deze cellen geven elkaar signalen door via ongeveer 100 triljoen (1014) synaptische verbindingen.
Ondanks het feit dat het wordt beschermd door de dikke beenderen van de schedel, in cerebrospinaal vocht zweeft, en van de bloedbaan is geïsoleerd door de bloed-hersenbarrière, maakt de delicate aard van de menselijke hersenen het vatbaar voor vele vormen van schade en ziekte. De meest voorkomende vormen van fysieke schade zijn verwondingen aan het hoofd, zoals een klap op het hoofd, een beroerte, of vergiftiging door een grote verscheidenheid van chemische stoffen die als neurotoxinen kunnen werken. Infectie van de hersenen is zeldzaam vanwege de barrières die de hersenen beschermen, maar is zeer ernstig wanneer zij zich voordoet. Meer voorkomend zijn genetisch bepaalde ziekten, zoals de ziekte van Parkinson, multiple sclerose, en vele andere. Van een aantal psychiatrische aandoeningen, zoals schizofrenie en depressie, wordt algemeen aangenomen dat ze tenminste gedeeltelijk veroorzaakt worden door disfuncties in de hersenen, hoewel de aard van dergelijke hersenafwijkingen niet goed begrepen wordt.