大腦，即脊椎動物大腦的最大部分，由
兩個大腦半球組成。 被稱為縱裂的深溝將大腦分為左半球和右半球，但半球仍由胼胝體連接，胼胝體是大腦中部的一束大型神經纖維，其主要功能是在半球之間整合感覺和運動信號。 在真獸亞綱（胎盤）哺乳動物中，存在其他類似胼胝體的神經纖維束，包括前連合、后連合和穹窿，但與胼胝體相比，它們的尺寸要小得多。
廣義上，半球由兩種類型的組織組成。 大腦半球的薄外層由灰質組成，包括神經元細胞體、樹突和突觸; 這一外層構成了大腦皮層（
cortex在拉丁語中意為"樹皮"）。 其下方是較大的內層白質，由軸突和髓鞘組成。
每個半球進一步細分為額葉、頂葉、枕葉和顳葉。 中央溝是一條明顯的裂隙，將額葉與頂葉以及初級運動皮層與初級軀體感覺皮層分隔開。 四個腦葉中有三個具有"極"：
枕極、
額極和
顳極。
兩個大腦半球在巨集觀上彼此呈現良好的鏡像對稱，但存在微妙的解剖學差異，例如人腦中偶爾可見的雅科夫列夫扭矩。 然而，在微觀層面上，細胞功能、神經遞質數量以及半球之間的受體類型表現出顯著的不對稱性。 1 雖然部分半球分佈差異在人類群體甚至某些物種間具有一致性，但許多可觀測的分佈差異在特定物種內個體間存在差異。
結構
每個大腦半球均具有灰質構成的外層大腦皮層，而大腦半球
內部則存在由白質組成的內層核心，稱為半卵圓中心。 [3] 大腦半球的內部結構包含側腦室、基底神經節和白質組織。 [4]
極
大腦具有三個極：枕極、額極和顳極。 枕極位於每個半球枕葉的後端，形態較尖銳，而更為圓鈍的額極則處於額葉最前端。 顳極位於額極與枕極之間，嵌入每個顳葉的中顱窩前部。 [5]
組成
若將任一半球上部在胼胝體上方約1.25釐米水準切除，中央白質將暴露為橢圓形區域（即半卵圓中心），周圍環繞狹窄的灰質褶皺邊緣，並散佈由血管破裂形成的微小紅點（血管點）。
當半球剩餘部分被輕微分離時，可見位於縱裂底部連接兩半球的寬幅白色纖維帶——胼胝體; 覆蓋胼胝體的半球邊緣稱為
腦唇。 [6]
每個腦唇屬於已描述的扣帶回組成部分，其與胼胝體上表面之間的溝槽稱為胼胝體溝。
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若將半球切至與胼胝體上表面齊平，可見該結構的白色物質連接兩個半球。
當前暴露的廣闊髓質區域被灰質褶皺邊緣環繞，即為半卵圓中心。 其血液供應源自大腦中動脈淺表支。 [3] 該動脈的皮層分支向下延伸為半卵圓中心供血。 [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
半球側化
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。
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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。
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）。