O cérebro humano é o centro do sistema nervoso humano e é um órgão altamente complexo. Encerrado no crânio, tem a mesma estrutura geral que os cérebros de outros mamíferos, mas é mais de três vezes maior que o cérebro de um mamífero com um tamanho de corpo equivalente. A maior parte da expansão vem do córtex cerebral, uma camada enrolada de tecido neural que cobre a superfície do cérebro do cérebro. Especialmente expandidos são os lobos frontais, que estão envolvidos em funções executivas como auto-controle, planejamento, raciocínio e pensamento abstrato. A porção do cérebro dedicada à visão também é muito aumentada em humanos.
A evolução do cérebro, dos primeiros mamíferos astuciosos até os hominídeos, é marcada por um aumento constante da encefalização, ou a relação entre o tamanho do cérebro e do corpo. O cérebro humano tem sido estimado em conter 50-100 bilhões (1011) de neurônios, dos quais cerca de 10 bilhões (1010) são células corticais piramidais. Estas células passam sinais umas às outras através de aproximadamente 100 trilhões (1014) de conexões sinápticas.
Apesar de estar protegido pelos espessos ossos do crânio, suspenso no líquido cefalorraquidiano, e isolado da corrente sanguínea pela barreira hematoencefálica, a natureza delicada do cérebro humano o torna suscetível a muitos tipos de danos e doenças. As formas mais comuns de dano físico são lesões fechadas na cabeça, como um golpe na cabeça, um derrame ou envenenamento por uma grande variedade de produtos químicos que podem agir como neurotoxinas. A infecção do cérebro é rara devido às barreiras que o protegem, mas é muito grave quando ocorre. Mais comuns são as doenças de base genética, como a doença de Parkinson, esclerose múltipla, e muitas outras. Pensa-se que várias doenças psiquiátricas, tais como esquizofrenia e depressão, são causadas pelo menos parcialmente por disfunções cerebrais, embora a natureza de tais anomalias cerebrais não seja bem compreendida.