大脑，即脊椎动物大脑的最大部分，由两个大脑半球组成。被称为纵裂的深沟将大脑分为左半球和右半球，但半球仍由胼胝体连接，胼胝体是大脑中部的一束大型神经纤维，其主要功能是在半球之间整合感觉和运动信号。在真兽亚纲（胎盘）哺乳动物中，存在其他类似胼胝体的神经纤维束，包括前连合、后连合和穹窿，但与胼胝体相比，它们的尺寸要小得多。
广义上，半球由两种类型的组织组成。大脑半球的薄外层由灰质组成，包括神经元细胞体、树突和突触；这一外层构成了大脑皮层（cortex在拉丁语中意为"树皮"）。其下方是较大的内层白质，由轴突和髓鞘组成。
每个半球进一步细分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。中央沟是一条明显的裂隙，将额叶与顶叶以及初级运动皮层与初级躯体感觉皮层分隔开。四个脑叶中有三个具有"极"：枕极、额极和颞极。
两个大脑半球在宏观上彼此呈现良好的镜像对称，但存在微妙的解剖学差异，例如人脑中偶尔可见的雅科夫列夫扭矩。然而，在微观层面上，细胞功能、神经递质数量以及半球之间的受体类型表现出显著的不对称性。1 虽然部分半球分布差异在人类群体甚至某些物种间具有一致性，但许多可观测的分布差异在特定物种内个体间存在差异。
结构
每个大脑半球均具有灰质构成的外层大脑皮层，而大脑半球内部则存在由白质组成的内层核心，称为半卵圆中心。[3] 大脑半球的内部结构包含侧脑室、基底神经节和白质组织。[4]
极
大脑具有三个极：枕极、额极和颞极。枕极位于每个半球枕叶的后端，形态较尖锐，而更为圆钝的额极则处于额叶最前端。颞极位于额极与枕极之间，嵌入每个颞叶的中颅窝前部。[5]
组成
若将任一半球上部在胼胝体上方约1.25厘米水平切除，中央白质将暴露为椭圆形区域（即半卵圆中心），周围环绕狭窄的灰质褶皱边缘，并散布由血管破裂形成的微小红点（血管点）。
当半球剩余部分被轻微分离时，可见位于纵裂底部连接两半球的宽幅白色纤维带——胼胝体；覆盖胼胝体的半球边缘称为脑唇。[6]
每个脑唇属于已描述的扣带回组成部分，其与胼胝体上表面之间的沟槽称为胼胝体沟。
若将半球切至与胼胝体上表面齐平，可见该结构的白色物质连接两个半球。
当前暴露的广阔髓质区域被灰质褶皱边缘环绕，即为半卵圆中心。其血液供应源自大脑中动脉浅表支。[3] 该动脉的皮层分支向下延伸为半卵圆中心供血。[7]
发育
大脑半球起源于端脑，在受孕后五周以脑壁双侧内陷形式形成。半球呈C形生长后回折，牵引半球内部结构（如脑室）同步发育。脑室内孔（又称Monro孔）实现与侧脑室的通联。脉络丛由室管膜细胞与血管间充质共同形成。[8]
功能
半球侧化
大众心理学常对特定功能（如逻辑、创造力）进行过度简化，声称其严格侧化于大脑单侧。此类观点多不准确，因绝大多数脑功能实际分布于双侧半球。科学证据表明功能不对称性主要涉及低级感知功能，而非公众热议的高级功能（例如语法的潜意识处理，而非广义"逻辑思维"）。[9] 此外，低级功能表征通常对应身体对侧。
功能侧化最明确的例证为布罗卡区与韦尼克区（语言中枢），二者多局限于左半球。这些区域常与用手习惯相关联，即其定位通常出现在优势手对侧半球。语义、语调、重音及韵律等功能的侧化现象已受质疑，研究证实其神经基础主要存在于双侧半球。10
感知信息在双侧半球均被处理但存在侧向分区：身体单侧信息传至对侧半球（视觉信息分区方式略有差异但仍具侧化特征）。同理，支配身体的运动控制信号亦源自对侧半球。因此，用手偏好与半球侧化密切相关。
部分维度上半球呈现不对称性：右侧体积略大。右侧去甲肾上腺素水平较高而左侧多巴胺浓度更高。右半球对睾酮更为敏感。右侧白质（轴突较长）更丰富，左侧灰质（细胞体密集）占比更大。[12]
语言的线性推理功能（如语法与词汇生成）通常侧化于左半球，而语言的整体推理功能（如语调与重音）则多侧化于右半球。其他整合功能（如直觉算术、双耳声音定位等）似乎受双侧更均衡调控。[13]
临床意义
半卵圆中心可能发生梗塞。[3]
针对难治性癫痫，可通过胼胝体切开术切断半球间主要连接。
半球切除术指移除或功能禁用单侧脑半球，属罕见手术，仅适用于其他治疗无效的极端癫痫病例。
附加图像
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从后方观察的羊脑。打开分隔左右大脑半球的纵裂。
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侧表面解剖（额极约位于10点位，枕极约位于17点位，颞极约位于38点位）。
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