For at forstå, hvordan hjernen fungerer, må man også forstå, hvordan den er opbygget.
Hjernen generelt, såvel som menneskehjernen i særdeleshed, kan opdeles i dele efter flere forskellige principper.
Ved en første, umiddelbare betragtning, lader menneskehjernen sig opdele i tre overordnede dele: en dominerende storhjerne (1), som delvist skjuler den mindre lillehjerne (2), og som hviler på en aflang ”stilk”, hjernestammen (3).
Denne opdeling af hjernen kan spores tilbage til mere end 300 år før vores tidsregnings begyndelse, hvor den græske filosof Aristoteles i værket Dyrenes Historie leverer en af de tidligste beskrivelser af hjernen, vi kender.
De oprindelige betegnelser for hjernens dele var derfor græske.
Aristoteles interesserede sig primært for storhjernen, som han blot betegnede som ”hjernen” (gr. enkefalon), mens lillehjernen blev betragtet som et mere eller mindre løst vedhæng til denne hjerne, en form for ”sidehjerne” (gr. parenkefalon).
Efterhånden som interessen for menneskets anatomi blomstrede op i løbet af renæssancen, blev de græske betegnelser erstattet af latinske. Storhjerne og lillehjerne kom nu til at hedde henholdsvis cerebrum og cerebellum. Udover disse to tilføjedes nu en tredje del, hjernestammen, som betegner de nederste dele af hjernen, som er helt eller delvist dækket af storhjernen og lillehjernen.
Tilsammen resulterer dette i en tredelt model af hjernen, som historisk set har været den dominerende model at menneskehjernens opdeling:
| Latinske betegnelser | Danske betegnelser | |
| (1) | cerebrum [*Vesalius1543] | storhjerne |
| (2) | cerebellum [*Vesalius1543] | lillehjerne |
| (3) | truncus cerebri [*Willis1664] | hjernestamme |
Som et første overblik over menneskehjernens opbygning er denne tredelte model ganske velegnet. Selvom den også i vidt omfang stadig anvendes i den videnskabelige litteratur, er den dog langtfra uproblematisk. Den har således en række svagheder, som f.eks. at det langtfra altid er lige veldefineret, hvor storhjernen og hjernestammen henholdsvis begynder og slutter.
Som redskab for en forståelse af de principper som ligger bag hjernens udvikling, og som i sidste ende er ansvarlige for hjernens udformning og funktion, er den derfor utilstrækkelig og må suppleres af andre, mere grundlæggende principper.