Agytörzs
Az idegi működések legfőbb központja, az agy a koponyacsontok által határolt üregben helyezkedik el. Alsó része a gerincvelővel közvetlen összeköttetésben álló agytörzs. Az agytörzs három részből áll: a nyúltvelőből, a hídból és a középagyból. Eze n a területeken találhatók az alapvető életműködéseket, a szívműködést, a vérnyomást, a légzést szabályozó központok. Az agytörzs emellett részt vesz a testtartás szabályozásában, és itt van a köhögés, a hányás, a nyelés stb. reflexközpontja is.
Köztiagy
Az agytörzs fölött található a köztiagy, amelynek két része a javarészt szürkeállományból felépülő talamusz és hipotalamusz. A talamusz befolyásolja az érzőműködéseket, pl. a látást, a hallást, az ízlelést stb. A hipotalamusz a létfenntartó működések legfőbb irányítója. Közvetlen összeköttetésben áll az agyalapi miriggyel, szabályozza hormonális rendszer működésére .
Nagyagy
Az agy legterjedelmesebb része, a nagyagy két féltekéből áll. A féltekék lebenyekre tagolhatók. Felszínüket barázdák és tekervények tagolják, nagyobbítják. A jobb és a bal félteke között a kérgestest teremt kapcsolatot. A nagyagy felszínét néhány milliméter vastag szürkeállomány, az agykéreg borítja.Az agykéreg az idegi működések legfelső központja. Itt tudatosulnak a külső és a belső környezetből származó ingerek, vagyis itt alakul ki az érzet. Innen indulnak ki azok az idegrostok, amelyek a tudatos, akaratlagos mozgásokat, például a járást, a beszédet szabályozzák. Emellett az agykéreg sejtjei teszik lehetővé a gondolkodást, a tanulást, az emlékezést.
Az ember idegrendszerének fejlettsége messze meghaladja az állatokét. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a féltekék felülete nem sima, hanem tagolt. Az agykéreg teljes területének csak egyharmada található az agy felületén, kétharmada a barázdák mélyén húzódik. A tagolt felszínű agykéregben egyes becslések szerint 10 milliárd idegsejt található.
Kisagy
Az agytörzs mögött található kisagynak a nagyagyhoz hasonlóan két féltekéje van, felszínét szürkeállományból felépülő kéreg borítja. A kisagy a mozgatóműködések egyik fontos központja, összerendezi, összehangolja mozgásunkat.
Az alkohol hatására a kisagy működése zavarokat szenved, ezért a részeg emberek járása dülöngélővé, bizonytalanná válik, a mozdulatok darabosak, összerendezetlenek lesznek.
Agyidegek
A gerincvelőhöz hasonlóan az agyba is érkeznek, illetve az agyból is lépnek ki idegek. A környéki idegrendszerhez tartozó 12 pár agyidegből 10 pár az agytörzs területén ered, 1-1 pár pedig szemet, illetve az orr szaglóhámját köti össze az aggyal. Az agyidegek is tartalmazhatnak érző-, mozgató- és vegetatív rostokat.