
Beyin , sinir sisteminin merkezi olarak hizmet eden bir organıdır. Bütün omurgalı hayvanlar ve çoğu omurgasız hayvan -bazı süngerler, knidliler, tulumlular ve derisi dikenliler gibi omurgasızlar hariç- beyne sahiptir. Baş kısmında; duyma, tatma, görme, denge, koklama gibi duyulara hizmet eden organlara yakın bir noktada bulunan beyin omurgalıların vücudundaki en karmaşık organdır. Normal bir insanda serebral korteksin 15-33 milyar nörondan müteşekkil olduğu tahmin edilmektedir. Her biri birkaç bin nöronla sinaps denen bağlantılar yardımıyla bağlıdır. Bu nöronlar birbirleriyle akson denen uzun protoplazmik lifler yardımıyla iletişim kurar. Aksonlar bilgiyi beynin diğer kısımlarına yahut vücudun spesifik alıcı hücrelerine taşır.

Kalp ya da yürek, pek çok hayvanda bulunan kaslı bir organdır. Bu organ dolaşım sisteminin kan damarları yoluyla kan pompalar. Pompalanan kan besin ve oksijeni vücudun gerekli yerlerine taşırken, karbondioksit gibi metabolik atıkları da akciğerlere taşır. İnsanlarda kalp yaklaşık olarak kapalı bir yumruk boyutundadır ve akciğerler arasında, göğüsün orta bölmesinin içindedir. Temel görevi kanı vücuda pompalamak olan kalp, metabolizma eylemleri sonucunda oluşan artık ürünlerin vücuttan uzaklaştırılması, vücut ısısının düzenlenmesi, asit-baz dengesinin korunması, hormonlar ve enzimlerin vücudun gerekli bölgelerine taşınması gibi görevleri yapar. Kalp, dolaşım sistemi içerisinde motor görevi yapar. Kalp insanda dakikada 60-80 atım arasında değişen bir hızla dakikada 5-35 litre arası, günlük ise 9.000 litre kanı vücuda pompalar. Günde yaklaşık 100 bin, yılda 40 milyon, tüm insan hayatı boyunca yaklaşık 2,5 milyar kere, hiç durmadan yaklaşık 8 bin ton kanı vücuda pompalar. Yetişkin bir kadında ortalama ağırlığı 200-280 gram, yetişkin bir erkekte ise 250-390 gram ağırlığındadır. Her kişinin, kalbinin yaklaşık kendi yumruğu büyüklüğünde olduğu sanılır.

Serotonin, insanda mutluluk, canlılık ve zindelik hissi veren bir nörotransmitterdir. Eksikliğinde depresif, yorgun, sıkılgan bir ruh hali görülür. Yapısal olarak monoamin grubuna girer ve triptofan aminoasiti ile triptofan hidroksilaz enziminin tepkimesi sonucu sentezlenir.
Dikkat eksikliği/hiperaktivite bozukluğu nörogelişimsel bir bozukluktur. DEHB dikkat, dürtüsellik ve öz düzenlemeyle ilgili sorunlarla kendini gösterir ; Bazen şiddetli fiziksel huzursuzluk da ortaya çıkabilir.

Epilepsi ya da sara, beyin içinde bulunan sinir hücrelerinin olağan dışı bir elektro-kimyasal boşalma yapması sonucu ortaya çıkan sinirsel bozukluktur. Beynin normal faaliyetlerini sürdürmesini sağlayan elektriğin, aşırı ve kontrolsüz yayılımı sonucu oluşur. Sıklıkla geçici bilinç kaybına neden olur. Epilepsi nöbetleri farklı şekillerde ortaya çıkar. Bazı nöbetlerden önce korku hissi gibi olağan dışı algılamalar ortaya çıkarken, bazı nöbetlerde kişinin ağzı köpürebilir veya kişi yere düşebilir. Bu da kemik kırılması dâhil bazı fiziksel yaralanmalara sebep olabilir.
Özgür irade veya erkin irade, kişinin eylemlerini, arzu, niyet ve amaçlarına göre kontrol altında tutabilme ve belirleme gücüdür. Kişinin belli eylem ya da eylemleri gerçekleştirmede sergilediği kararlılık; belli bir durum karşısında, gerçekleştirilecek olan eylemi, herhangi bir dış zorlama ya da zorunluluk olmaksızın, kararlaştırma ve uygulama gücü; eyleme neden olan eylemi başlatabilen yetidir. İnsanın liberteryen mânâda bir erkin iradeye sahip olup olmadığı hâlen bir tartışma konusudur.

Dopamin, hücrelerde ve canlılarda önemli rol oynayan nöromodülatör bir moleküldür. Çoğu hayvanda ve bazı bitkilerde sentezlenir. Katekolamin ve feniletilamin familyasından olan bir organik bileşiktir. Beyin ve böbreklerde sentezlenen L-DOPA molekülünden bir adet karboksil grubunun çıkarılmasıyla sentezlenen bir amindir. Dopamin, merkezi sinir sisteminde nörotransmiter olarak görev yapar. Nörotransmitterler beynin belirli bölgelerinde sentezlenir, ancak sistemsel olarak birçok bölgeyi etkilerler. Beyin, biri ödül sisteminde önemli bir rol oynayan birkaç farklı dopamin yolağı içerir. Hafıza, hareket, motivasyon, ruh hali ve dikkat süresi dahil olmak üzere birçok vücut fonksiyonunda rol oynar. Genellikle yapılması durumunda sonucunda ödül beklenen eylemler ve aktiviteler, beyindeki dopamin seviyesini artırır. Birçok bağımlılık yapan ilaç dopamin seviyelerini arttırarak çalışır.

Multiple skleroz, beyni ve omuriliği tutan özbağışıklık hastalığıdır. Kısaca MS olarak anılır.

Korpus kallozum, beynin her iki hemisferi arasındaki bilgi iletişimini sağlayan sinir ağlarından oluşan yapıdır.

Omurilik soğanı veya medulla oblongata, ya da basitçe medulla beyin sapının ayrılmaz bir parçasıdır. Beyin sapının alt segmenti olarak konumlanmış olup, beyinciğin önünde ve biraz altında yer alır. Koni şeklindeki bu nöron kümesi, çeşitli otonom (istemsiz) bedensel işlevler için çok önemlidir. Bunlar kusma, hapşırma ve daha fazlası gibi refleks eylemleri içerir.

İnme, beyne giden zayıf kan akışının hücre ölümüne neden olduğu tıbbi bir durumdur. İnmenin iki ana türü vardır: kan akışının yetersizliğinden kaynaklanan iskemik ve kanamadan kaynaklanan hemorajik. Her ikisi de beynin bazı bölümlerinin düzgün çalışmamasına neden olur.

İnsan beyni, insan sinir sisteminin merkezi organıdır ve omurilikle birlikte merkezi sinir sistemini oluşturur.

Hidrosefali, "beyinde su toplanması" olarak da bilinen, beyin ventriküllerinde ve boşluklarında normalin üzerinde BOS birikmesi durumudur. Bu durum kafatasının içindeki kafa boşluğunda basıncın artmasına ve kafanın artan ölçüde büyümesine, kasılmalara ve zihinsel engelli olma sonuçlarına yol açabilir. Bu terim hidro (su) ve sefali (kafa) terimlerinden türemiştir.
Limbik sistem, talamusun her iki yanında, serebrum'un sağ altında bulunan beyin yapılarının tümü. Nörologlar arasında 21.yüzyılda bu sistem pek benimsenmemesine rağmen "paleomammalian beyin" olarak da bilinmektedir. Aynı zamanda telensefal (üstbeyin), diensefalon (arabeyin), mezensefalon (ortabeyin) bölümlerinin bütününü oluşturur. Bu bölümler; hipokampus, hipotalamus, amigdala, ön talamik nükleus, forniks, forniks kolonu, mammiller cisim, septum pellusidiyum, habenular komissür, singular girus, parahipokampal girüs, limbik korteks ve limbik orta beyin alanlarını içerir.

Sinirdilbilim, sinir dil bilimi, beyin dil bilimi ya da nörolinguistik; insan beyninde dil kavraması, üretimi ve edinilmesini denetleyen sinirsel mekanizmalara ilişkin çalışmaları kapsayan akademik alandır. Disiplinlerarası bir alan olarak sinir dil bilimi; sinir bilimi, dil bilimi, bilişsel bilim, iletişim bozuklukları ve nöropsikoloji gibi dallardan yöntemler ve teorilerden faydalanır. Birçok farklı geçmişi olan sinir dil bilimi araştırmacıları, bu alana çeşitli deneysel tekniklerin yanı sıra büyük oranda farklılık gösteren teorik bakış açıları getirmiştir. Sinir dil bilimi dalında yapılmış çalışmalar ağırlıklı olarak ruh dil bilimi (psikolinguistik) ve kuramsal dil biliminden kaynaklanan modellerin kullanımıyla şekillendirilmiş ve beynin ruh ile kuramsal dil bilimi dallarında dilin üretimi ve kavrayışı için şart olduğu önerilen işlemleri nasıl uyguladığını araştırmaya odaklanır. Sinir dil bilimcileri, beynin dil ile ilgili bilgileri işleme almak için kullandığı işlevbilimsel mekanizmaları araştırır ve afaziyoloji, beyin görüntüleme, elektrofizyoloji ve bilgisayar modellemesini kullanarak dilbilimsel ve ruhdilbilimsel teorileri değerlendirirler.

İnsan nöroanatomisinde, beyin asimetrisi en az iki farklı şekilde görülebilir:
- Beynin sol ve sağ tarafları arasındaki nöroanatomik farklılıklar
- Lateralize fonksiyonel farklılıklar: beyin fonksiyonunun lateralizasyonu
Bölünmüş beyin ya da bilinen adıyla kallosal sendrom, beynin iki yarı küresini birbirine bağlayan korpus kallosum kesildiğinde ortaya çıkan bir tür kopukluk sendromu. Bu sendrom beynin yarı küreleri arasındaki bağlantıyı bozarak veya bu bağlantıya müdahale ederek meydana gelen semptomların bir birleşimidir. Bu duruma sebep olan cerrahi operasyon korpus kallosumun enlemesine kesilmesini içerir ve genellikle dirençli epilepsiyi tedavi etmek için son çaredir. Başlangıçta kısmi kallosotomi yapılır. Bu operasyon başarılı olmazsa, epileptik nöbetlerin yarattığı şiddeti ve nöbetlerin şiddetli seyretmesini azaltarak kazayla fiziksel yaralanma riskini hafifletmek için tam kallosotomi yapılır. Kallosotomileri yapılmadan önce epilepsi farmasötik yollarla tedavi edilir, ameliyattan sonra ise nöropsikolojik değerlendirmeler sıklıkla yapılır.

Vici sendromu, psikomotor gelişme geriliğinin yanı sıra göz, dolaşım sistemi ve bağışıklık sistemindeki defektlerle karakterize, otosomal resesif yolla aktarılan kalıtsal bir sendromdur.
Beynin evrimi sürecinde etkili olan ilkelerle ilgili belirsizlikler günümüzde hala çözülememiştir. Beyin-vücut oranı allometrik olarak ölçeklenir. Küçük vücutlu memeliler vücutlarına kıyasla nispeten büyük beyinlere sahipken, büyük memeliler daha küçük beyin-vücut oranlarına sahiptir. Primatların beyin ağırlıklarının vücut ağırlıklarına oranları, primat türünün beyin gücünü yönelik fikir verebilmektedir. İnsanlarda bu oran diğer primat türlerine göre çok daha yüksektir, bu da insanların beyin kitle indeksinin diğer primatlara göre daha yüksek olduğunu gösterir.
Nöroloji ve nöroşirürji uygulamaları tarih öncesi zamanlara kadar uzanır. Ancak akademik çalışmalar 16. yüzyıla kadar başlamamıştır. Gözlemsel bilimden yola çıkarak, sinir sistemine ve nörolojik hastalıklara ve bunlara olası müdahalelere yaklaşmanın sistematik bir yolu zaman içinde gelişmiştir.