人類的大腦是所有器官中最復雜的，是所有神經系統的中樞。人類的大腦可以區分為三個部份：腦核(Central Core)、腦緣系統(Limbic System)、大腦皮質(Cerebral Cortex)。
人類的大腦由人類大腦是非常復雜的，包含著1000 多億個神經元，大約形成100多萬億個神經元連接。人類大腦經常與另壹個能解決處理運算的復雜系統進行對比，這個復雜系統是數字計算機。
神經元激活最高頻率是每秒1000次，作為另壹個實例，神經元主要在叫做突觸的軸突末梢特殊結構上釋放化學神經遞質，將信息傳輸至伴侶神經元，同時，伴侶神經元在壹個叫做突觸傳遞的過程中，將結合的神經傳導物質轉化為電信號。最快的突觸傳遞大約需要1毫秒時間，因此，無論是在峰值和突觸傳遞方面，大腦每秒最多能執行大約1千次基本運算，也就是比計算機運算速度慢10萬倍。
人類大腦可以進行並行信息處理，在處理大量神經元和每個神經元建立連接方面占據優勢，例如：網球快速移動將激活視網膜細胞——感光器，其工作是將光線轉換成電子信號。這些信號之後並行傳輸至視網膜上不同類型的神經元。
神經元也利用模擬信號，它使用連續數值表示信息。壹些神經元（像視網膜上的大多數神經元）是非峰值狀態，它們的輸出是通過分級電信號傳輸的，這不同於峰值信號，它們的大小可以不斷變化，比峰值信號傳輸更多的信息。神經元的接收末端（通常發生在樹突）也使用模擬信號整合數以千計的輸入信息，使樹突能夠執行復雜的計算處理。