O encéfalo é um órgão situado dentro do crânio que faz parte do sistema nervoso sendo constituído por células especiais denominadas células nervosas ou neurônios. Controla o funcionamento dos outros órgãos enviando e recebendo informações de todas as partes do corpo humano. Pesa cerca de 1.300g (adulto jovem) e é formado por aproximadamente 10 bilhões de neurônios. As funções cerebrais superiores que são responsáveis pelo nosso comportamento e pela inteligência não estão relacionadas com o peso ou volume do cérebro.
No cérebro estão os centros que controlam desde nossas emoções, nossa compreensão e nossa linguagem, até aqueles que controlam nossos movimentos mais simples. Contem os órgãos responsáveis por nossa olfação, paladar, visão e audição. Cerca de 70% do cérebro não é visível em sua superfície pois sua estrutura (a córtex cerebral) é constituída por milhares de dobras (as circunvoluções) o que permite uma extensa área em um pequeno espaço. As comunicações entre as células e entre os diferentes centros cerebrais são transmitidas por filamentos (longos ou axônios e curtos ou dendritos) e envolvem substâncias químicas (neurotransmissores), destacando-se a acetilcolina e a serotonina.
O encéfalo é constituído pelo tronco, o cerebelo e o cérebro. O tronco cerebral é a porção mais posterior ou caudal do encéfalo e se continua com a medula. O cerebelo envolve o tronco cerebral, localizando-se posteriormente ao cérebro, e o cérebro ocupa a maior parte da cavidade do crânio e é formado por duas partes semelhantes, os hemisférios cerebrais. Pelo tronco cerebral passam todas as fibras que ligam o corpo ao cérebro e que cruzam a linha média, provocando o fato de que estímulos localizados à direita do corpo terminam no lado esquerdo do cérebro.
A maior parte dos nervos cranianos (que são responsáveis pela sensibilidade e pela movimentação dos músculos da face, por ex) nascem no tronco cerebral. No tronco também se localizam os centros responsáveis pela estado de vigília ou alerta que ao serem lesados produzem o estado de coma. O cerebelo corresponde a 10% do peso do encéfalo e é responsável pela coordenação dos movimentos. Os hemisférios cerebrais contem estruturas como o hipotálamo que mantém a temperatura do corpo, os controles da pressão arterial e da respiração e centros reguladores da produção de hormônios e a córtex cerebral que possui uma estrutura complexa que contem a grande maioria dos neurônios. Na córtex estão localizados os centros motores (região frontal ou lobo frontal) de onde saem os estímulos que provocam a nossa movimentação bem como os centros sensitivos (região parietal ou lobo parietal) que recebem as informações de todos os órgãos. Na região frontal ou lobo frontal também está localizada a área responsável pela linguagem falada que se situa no hemisfério esquerdo de pessoas destras. Também na córtex cerebral estão situados os centros responsáveis pela olfação, audição e visão. A memória, por ex, tem sua regulação situada na região temporal ou lobo temporal.
O encéfalo contem cavidades ou ventrículos por onde circula um liquido, liquido cefalorraquidiano, que transporta substâncias relacionadas ao equilíbrio metabólico do sistema nervoso. Este liquido caracteristicamente é límpido como água de rocha e é produzido por células que formam as paredes das cavidades ventriculares circulando no sentido caudal, isto é em direção à medula. Todo o encéfalo, bem como a medula, são envolvidos por uma membrana resistente denominada meninge.
O encéfalo recebe sangue arterial que vem do coração através de calibrosas artérias localizadas no pescoço (artérias carótidas e vertebrais) e que se subdividem em inúmeras ramificações ao atingirem o tecido cerebral. Mais que qualquer órgão o encéfalo tem grande sensibilidade ao oxigênio sendo que a sua falta produz em tempo muito curto graves lesões. Daí a razão das doenças vasculares cerebrais serem tão importantes.