Anatomik olarak beyin üç ana bölgeye ayrılır: ön beyin, orta beyin ve arka beyin. On beyin beyin maddesinin çoğunu içerir ve oldukça kıvrımlı olan beyin kabuğu ile kaplanmıştır. Orta beyin ve arka beyin, beynin üst kısımlarıyla bilgi alışverişi yapan birçok lif demetini taşır. Arka beyin pons (sinir liflerinin beyin sapında yaptığı kabarıklık), medulla ve beyincik olarak üçe ayrılır. Orta beyin, pons ve medulla bir arada beyin sapı (beyin ile omurilik arasındaki bölüm) olarak adlandırılır. Beyin sapı, yüz ve baştaki kasları denetleyen sinir hücresi gruplarım içerir ve yüze dokunuş, tat alma ve işitmeyle ilgili bilgileri işler.
Beyin sapının diğer önemli işlevleri solunumu, kan basıncını ve kalbin işlevini denetlemektir.
On beyin çok karmaşık ve önemli bir bölgedir. Yüzeyindeki beyin kabuğu alın lobuna, art kafa lobuna, ortadaki paryetal loba ve altta şakak lobuna doğru düzenlenmiştir. Her lob, özel işlevlerle ilgili birçok farklı bölge içerir.
Alın lobunun en önündeki prefrontal lob sosyal davranışların, güdünün ve plan yapmanın denetimiyle ilgilidir. Prefrontal alanın arkasında, motor hareketleri planlayan premotor kabuğu (korteks) ve bu motor emirleri harekete hazırlayan birincil motor kabuğu bulunur. Sol alın lobunun alt kısmı, dilin kullanımıyla ilgili olan Broca bölgesini içerir. Art kafa lobu bir dizi görme bölgesi içerir. Paryetal lob, vücuttan ve yüzden gelen dokunma, ağrı ve eklem duruşuyla ilgili duyusal bilgileri işlemekle ilgili olan birincil duyusal bölgeyi içerir. Paryetal lobun daha gerisinde, dış dünyanın mekansal düzeniyle ilgili duyuyu oluşturan bölge bulunur. Şakak lobu işitme, koku ve bellekle ilgili bölgeleri içerir. Şakak ve paryetal lobun kesiştiği yerde dili anlamakla ilgili olan Wernicke alanı bulunur. Ön beynin derinliklerinde, aslında motor denetimiyle ilgili olan ancak dil ve düşünce gibi bazı daha ileri düzey işlevlere de karışabilen bazal gangliyon denilen sinir hücresi grupları bulunur. On beyin, ayrıca temel olarak beyin kabuğuna duyusal bilgi aktaran ve motor hatereketi denetleyen talamusu içerir. Talamusun altında beyin ve otonom sinir sistemi arasında bağlantı kuran ve diğer işlevlerinin yanı sıra vücuda besin ve sıvı almışını, cinsel işlevi ve vücut ısısını denetleyen hipotalamus bulunmaktadır.
