en ilkel omurgalı hayvanların beyni ve evrimi ilerlemiş hayvanların embriyolarının beyni, longitüdinal sinir kordonunun ucunda üç şişkinlik gösterir. gelişmiş omurgalıda, evrimi en ileri olanında bile, bu üç kısım muhafaza edilir ve ön beyin, orta beyin, arka beyin adlarını alırlar.
evrim ilerledikçe beyinin belirli bölgeleri belirli vücut fonksiyonlarının idarecisi haline gelmiştir. örneğin, arka beyinin ventral kısmı beyin soğanı sindirim, solunum, dolaşım gibi vejetatif fonksiyonların kontrol merkezlerini taşır. gene arka beyinin dorso- cranial (yukarı ve başa doğru) bölgesi, hayvanlarda ayakların teşekkülü ile hareketin artması sonucu çeşitli kas gruplarının birbirine uygun ve ahenkli çalışmasını ve vücut dengesini sağlayan merkezler haline gelmiştir. kuşlarda uçma nedeniyle kas hareketlerinin koordinasyonu ve özellikle vücut dengesinin sağlanması en güç ve en karışık bir durumda olmasından ötürü bu fonksiyonları idare eden cerebellum diğer hayvanlara kıyasla çok büyüktür.
orta beyin, en ilkel omurgalılarda beyinin oldukça geniş bir bölgesini işgal eden görme merkezi halinde ise de evrimi ilerlemiş omurgalılarda orta beyin küçülmüş, fakat arka ve ön beyin bölgeleri gittikçe büyümüşlerdir.
ön beyinin cranial kısmı cerebrum (büyük beyin) be caudal kısmı thalamus ve hypothalamus olmak üzere iki ayrı bölge halinde çok gelişmiş ve büyümüştür.
