Ajatus, kieli, käyttäytyminen, aistitulo ja moottorin ohjaus ovat kaikki aivotoimintoja. Aivot ovat aivojen suurin osa ja ne on jaettu kahteen pallonpuoliskoon ja neljään lohkoon. Vaikka jotkut aivotoiminnot voidaan liittää ensisijaisesti tiettyyn lohkoon tai pallonpuoliskoon, aivojen eri osat toimivat yhdessä näiden vaikutusten aikaansaamiseksi, erityisesti monimutkaisempien aivotoimintojen yhteydessä.
Vasen ja oikea aivopuolisko toimivat yhdessä aivotoimintojen suorittamiseksi, vaikka uskotaan, että kumpikin puoli on hallitseva tietyissä tehtävissä. Vasen pallonpuolisko liittyy kielitaitoon ja logiikkaan, kun taas oikea liittyy visuaalisiin ja luoviin piirteisiin. Jokainen pallonpuolisko hallitsee lihaksia kehon vastakkaisella puolella, mikä tarkoittaa, että vasenta aivopuoliskoa ohjataan kehon oikeaa puolta ja oikeaa pallonpuoliskoa. Molemmilla pallonpuoliskoilla on neljä lohkoa: etu-, niska-, parietaalinen ja ajallinen.
Etulohko ohjaa monia korkeampia aivotoimintoja, joita joskus kutsutaan toimeenpanotoiminnoiksi, kuten ajattelua, suunnittelua ja ongelmanratkaisua. Muut kognitiiviset kyvyt, kuten opittu käyttäytyminen, impulssien hallinta, keskittyminen, sosiaalinen käyttäytyminen ja arvostelukyky, ovat peräisin täältä. Mieliala ja persoonallisuus liittyvät myös otsalohkoon. Jotkut otsalohkon alueet koordinoivat lihasten liikkeitä. Esimerkiksi Brocan alue otsalohkossa luo kuvioita puheelle tarvittaville liikkeille ja lähettää ne muille aivojen osille, jotka sitten siirtävät signaalit lihaksiin.
Aivojen niskakyhmy sisältää ensisijaisen visuaalisen kuoren. Sen päätehtävät ovat vastaanottaa optisia signaaleja ja tulkita ne mielekkäiksi kuviksi. Muistilla on suuri rooli näkökyvyssä, ja niskakyhmy auttaa paitsi näkemään esineen myös tunnistamaan sen aiempien kokemusten perusteella.
Parietaalilohko liittyy kosketuksen tunteeseen ja kykyyn havaita ja analysoida lämpötila, kipu, paine ja tärinä. Se auttaa myös havaitsemaan tilasuhteita, mukaan lukien henkilön tietoisuus omasta kehostaan, sen liikkeistä ja suhteesta ympäristöönsä. Parietaalilohko on myös rooli symbolien tunnistamisessa ja vaikuttaa lukemiseen, kirjoittamiseen ja piirtämiseen.
Ajallinen lohko käsittelee ja antaa merkityksen kuulo- ja hajusignaaleille ja on ratkaisevan tärkeä sekä puhujalle että kielen ymmärtämiselle, mukaan lukien sanojen merkitykset, syntaksi ja puheen osat. Myös ajallinen lohko järjestää tai luokittelee saamansa tiedot. Kuulon ja tuoksun aistien lisäksi pitkäaikaista muistia ja tunteita ohjaa osittain myös ajallinen lohko.