大脑，作为中枢神经系统中最大且最复杂的结构，是意识、精神、语言、学习、记忆及智能等高级神经活动的物质基础。它由左右两个半球组成，每个半球都负责处理和整合来自身体各部位的信息。每一侧的大脑半球都呈现出不同的面相：外侧面宽阔且隆起，内侧面则相对平坦，而下面则显得不规则。根据外侧裂和中央沟等标志性界线，大脑半球的外侧面可进一步划分为四个叶：额叶、顶叶、枕叶和颞叶，它们共同占据了半球表面大约三分之一的面积。大脑中各个脑区都承担着特定的功能，它们协同工作，支撑着我们日常的学习、工作和生活的正常运转。具体来说，各个脑区的功能如下：
额叶：这是大脑中负责计划、推理、分析信息和进行思维活动的核心区域，主要掌控躯体运动功能。
顶叶：其核心功能是处理各种感觉信息，如触觉、味觉和疼痛感等，因此与躯体感觉功能紧密相关。
颞叶：主要处理听觉信息，同时负责语言和长期记忆能力的形成与存储。
枕叶：专注于视觉信息的处理，是视觉功能的主要负责区域。
小脑：其关键作用在于协调全身肌肉和运动，以维持身体的平衡和稳定性。
脑干：作为生命中枢，脑干负责控制诸多维持生命的重要功能，例如心脏搏动、呼吸节奏等。
——大脑各区域发展速度各异——在出生时，尽管大脑结构已接近成人水平，但其重量仅占成人脑重的25%，体重也仅为成人的5%。到了2岁左右，大脑进入加速髓鞘化阶段，这是脑细胞成熟的关键标志。在此阶段，大脑功能的不对称性也变得明显，其中右脑半球主要负责空间信息的处理，如方向辨别、距离判断、地形确认以及地图查阅等；而左脑半球则主要负责对语言信息的加工，为积极情绪的体验（如愉悦感）提供基础。幼儿期，大脑持续高速发展，神经纤维分支数量显著增加，长度也有所增长，从而促进了神经突触的联系建立与强化。在这一时期，神经纤维实现了全面的髓鞘化，使得神经兴奋的传递更为迅速且准确无误。同时，神经中枢间的联系愈发紧密，分化能力得到提升，条件反射更加稳固且不易改变。婴幼儿的脑部功能展现出极高的可塑性。随着7-8岁儿童年龄的增长，大脑经历着显著的质变。神经突触分支变得更加繁密，形成了大量的神经环路。此时，大脑额叶迅速成长，皮质内抑制和分析综合能力也相应提高，为孩子们的学习与记忆能力发展奠定了坚实基础。此外，他们的运动技能在准确性与协调性方面也取得了显著进步，行为表现更加有意识和自主性。9-6岁是大脑皮质内部结构和功能进一步复杂化的关键阶段。这一时期，联络神经元的功能得到显著加强，同时联络纤维的数量也急剧增加。大脑各区域的成熟顺序遵循着枕叶、颞叶、顶叶、额叶的顺序，这一发展过程是不可逆的。
在这一阶段，小学生的运动功能等已相对成熟，而额叶、颞叶、边缘系统等脑区则仍在持续发展。例如，额叶主要负责注意力和自我控制，其发育会持续至青春期。因此，小学生的注意力集中时间相对较短，容易受到外界干扰；而中学生则可能表现出冲动性，自我控制能力也相对较弱。