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大脳、すなわち脊椎動物の脳の最大部分は、 2つの大脳半球から構成されています。縦裂と呼ばれる深い溝が大脳を左右の半球に分けていますが、両半球は脳梁によって繋がっています。脳梁は脳の中央にある大きな神経線維の束で、その主な機能は両半球間の感覚信号と運動信号を統合することです。真獣類（胎盤哺乳類）には、脳梁と同様の神経線維の束が他にも存在し、前交連、後交連、脳弓などがありますが、脳梁に比べるとはるかに小さいです。
大まかに言うと、大脳半球は2種類の組織から構成されています。大脳半球の薄い外層は灰白質で、神経細胞体、樹状突起、シナプスから構成されています。この外層は大脳皮質（cortexはラテン語で「木の皮」を意味します）を構成しています。その下には、軸索とミエリンから構成されるより大きな内層である白質があります。
各半球はさらに前頭葉、頭頂葉、後頭葉、側頭葉に細分化される。中心溝は、前頭葉と頭頂葉、および一次運動野と一次体性感覚野を隔てる目立つ溝である。4つの葉のうち3つには「極」があり、後頭極、前頭極、側頭極と呼ばれる。
2 つの大脳半球は、互いに見事な巨視的鏡像であり、人間の脳で時折見られるヤコブレフのトルクなど、微妙な解剖学的差異がある。しかし、微視的レベルでは、細胞の機能、神経伝達物質の量、および受容体の種類は、半球間で著しく非対称である。[ 1 ] [ 2 ]これらの半球分布の差異の一部は、人間全体、あるいは一部の種間で一貫しているが、観察可能な分布の差異の多くは、特定の種内でも個体ごとに異なる。
各大脳半球には、灰白質からなる大脳皮質の外層があり、大脳半球の内部には、半卵円中心と呼ばれる白質の内層または中心部があります。[ 3 ]大脳半球の内部には、側脳室、基底核、および白質が含まれます。 [ 4 ]
大脳には、後頭極、前頭極、側頭極の 3 つの極があります。後頭極は、各半球の後頭葉の後端に位置し、丸みを帯びた前頭極よりも尖っています。前頭極は、各半球の前頭葉の最前部に位置し、後頭極よりも丸みを帯びています。側頭極は、前頭極と後頭極の間に位置し、各側頭葉の中頭蓋窩の前部にあります。[ 5 ]
どちらかの半球の上部を、脳梁 から約1.25cm上のレベルで切除すると、中心白質が楕円形の領域である半卵円中心として露出し、狭く複雑な灰白質の縁に囲まれ、血管の破裂によって生じた無数の微細な赤い点（血管斑）が点在する。
残りの半球をわずかに引き離すと、縦裂の底でそれらを繋ぐ幅の広い白い物質の帯、脳梁が観察される。脳梁と重なる半球の縁は、大脳唇と呼ばれる。[ 6 ]
各唇は既に説明した帯状回の一部であり、唇と脳梁上面との間の溝は脳梁溝と呼ばれる。
大脳半球を脳梁の上面と同じ高さまで切断すると、その構造の白質が2つの半球をつないでいるのが見える。
現在露出している髄質の広大な領域は、複雑な灰白質の縁に囲まれており、半卵円中心と呼ばれます。半卵円中心への血液供給は、浅層中大脳動脈から行われます。[ 3 ]この動脈の皮質枝は下降して半卵円中心に血液を供給します。[ 7 ]
大脳半球は終脳から派生する。受精後5週間で、壁の両側陥入として発生する。半球はC字型に丸く成長し、その後再び内側に伸び、半球内部のすべての構造（脳室など）を一緒に引き込む。脳室内孔（モンロー孔とも呼ばれる）は側脳室との交通を可能にする。脈絡叢は上衣細胞と血管間葉から形成される。[ 8 ]
一般的な心理学では、特定の機能（論理、創造性など）が左右どちらかの脳の側性化、つまり左右どちらかの側に位置するという大まかな一般化がよく行われます。しかし、これらの主張は多くの場合不正確で、ほとんどの脳機能は実際には両半球に分散しています。非対称性に関する科学的証拠のほとんどは、一般的に議論されている高次の機能（例えば、文法の無意識的な処理であって、一般的な「論理的思考」ではない）ではなく、低次の知覚機能に関連しています。[ 9 ]一部の機能のこのような側性化に加えて、低次の表象は体の反対側を表す傾向もあります。
確立された側性化の最も良い例は、ブローカ野とウェルニッケ野（言語）であり、どちらも左半球にのみ存在することが多い。しかし、これらの領域は利き手と一致することが多く、つまり、これらの領域の局在は、利き手とは反対側の半球に定期的に見られる。意味、イントネーション、アクセント、プロソディなどの機能的側性化は、その後疑問視され、大部分は両半球の神経基盤を持つことがわかった。[ 10 ] [ 11 ]
知覚情報は両半球で処理されますが、左右に分担されています。つまり、体の左右それぞれの情報は反対側の半球に送られます（視覚情報は多少異なる方法で分担されますが、やはり左右に分担されています）。同様に、体へ送られる運動制御信号も反対側の半球から送られます。したがって、利き手（どちらの手を使うことを好むか）も半球の分担と関連しています。
いくつかの点において、両半球は非対称であり、右側がわずかに大きい。神経伝達物質ノルアドレナリンのレベルは右側で高く、ドーパミンのレベルは左側で高い。右半球はテストステロンに対してより敏感である。右側には白質（より長い軸索）が多く、左側には灰白質（細胞体）が多い。 [ 12 ]
文法や単語生成などの言語の線形推論機能は、脳の左半球に偏在していることが多い。対照的に、イントネーションや強調などの言語の全体的推論機能は、脳の右半球に偏在していることが多い。直感的またはヒューリスティックな算術、両耳音源定位などのその他の統合機能は、より両側性に制御されているようだ。[ 13 ]
中心卵円体の梗塞が起こる可能性がある。 [ 3 ]
てんかんの治療法として、脳梁を切断して左右の大脳半球間の主要な接続部を断つ手術が行われることがあり、この手術は 脳梁切断術として知られています。
半球切除術とは、脳の片側の半球を切除または機能停止させる手術です。これは、他の治療法に反応しない重度のてんかん発作の場合にのみ行われる、まれな手術です。
