대뇌를 이루는 한 쌍의 난원형(卵圓形) 뇌수(腦髓) 덩어리. 대뇌반구는 뇌의 대부분을 차지하며, 반구간열(半球間裂)에 의해 좌우의 반구로 나누어진다.

대뇌 반구의 표면은 대뇌피질이며 내부는 백질(白質)로 구성되고 그 일부가 좌우반구를 잇는 뇌량(腦梁)이다.

반구의 표면에는 여러 방향으로 형성된 홈(溝), 즉 대뇌구가 있고 구에 의해 각 반구는 전두엽(前頭葉) · 두정엽(頭頂葉) · 후두엽(後頭葉) · 측두엽(側頭葉) · 섬(島)으로 나누어진다.

섬은 다른 엽에 가려져 보이지 않는다.

전두엽의 외면은 몇 개의 구에 의해 중심전회(中心前回) · 상전두회(上前頭回) · 중전두회 · 하전두회로 나누어지고 아래쪽 면은 안와(眼窩)의 바로 위쪽에 위치하고 있으며 안쪽에는 후구(嗅溝)가 있어 후각의 말초가 중추로 가는 통로가 된다.

두정엽의 외면은 중심구를 경계로 하여 중심후회(中心後回) · 상두정소엽(上頭頂小葉) · 하두정소엽(下頭頂小葉)으로 나누어진다.

후두엽은 홈이지만 회전(回轉)이 불규칙하게 되어 있다.

측두엽은 두정엽(頭頂葉) 후하부에서 돌출된 부분이며 바깥면은 상 · 중 · 하측두회로 나누어지고 청각중추가 있는 부분이다.

측두엽의 안쪽면을 이루는 해마구회(海馬溝回)는 후각의 중추가 자리잡고 있다.

대뇌반구의 안쪽면에는 뇌량(腦梁)을 에워싼 대상회(帶狀回)가 있고, 뒤쪽에는 조거구(鳥距溝)가 있으며 이 부근에 시각중추가 구성되어 있다.

사람의 대뇌반구 표면적은 22만㎟이며 1/3이 표면이고 나머지는 홈을 이루는 면이다.

대뇌피질에는 100억 이상의 신경세포가 거의 일정하게 층을 이루면서 배열되어 있고 신경세포에서 나온 신경섬유는 백질을 구성한다.

이들 섬유 중 같은 반구 내에서 피질과 피질 사이를 달리는 것을 연합신경로(連合神經路), 뇌량을 통해 다른 반구의 피질로 달리는 것을 교련신경로(交連神經路)라 하고 대뇌반구 이외의 곳으로 달리는 것을 투사신경로(投射神經路)라 한다.

좌우 대뇌반구의 내부에는 각기 뇌실의 앞부분이 측뇌실(側腦室)을 형성하고 있으며 그 속에는 뇌척수액이 들어 있다.

사람의 대뇌핵은 미상핵(尾狀核) · 렌즈핵 · 편도핵(扁桃核)으로 구분된다.