Élément principal du système nerveux central, le cerveau est constitué en particulier de deux hémisphères au fonctionnement relativement spécialisé et des éléments qui les relient et les prolongent, d’un système limbique hérité des mammifères primitifs et d’un tronc cérébral. Composé d’environ 100 milliards de neurones, il est, selon la formule de Jean-Pierre Changeux, « un système auto-organisé “ouvert” et “motivé”, producteur de représentations qu’il projette sur le monde extérieur ». Courant électrique et composés chimiques en assurent le bon fonctionnement. Ils permettent la réversibilité du passage des « informations » entre ce qui est reçu du « dehors » et ce qui est construit au « dedans ». La faculté majeure du cerveau est de simuler le monde extérieur. Il le fait le plus souvent en vue de permettre à l’individu qu’il constitue d’agir sur le monde ou du moins de s’y maintenir vivant. Cela implique, à chaque moment et selon les situations, que soient activés des ensembles de neurones souvent éloignés les uns des autres dans l’espace matériel que constitue le cerveau. Si, d’après Alain Berthoz et comme l’a montré Llinas, « l’origine de la pensée réside dans la nécessité de bouger, dans le mouvement », on peut aussi dire avec lui que la puissance propre du cerveau semble bien être la simplexité, cette faculté de transformer des ensembles complexes de données et d’informations liées à des situations souvent nouvelles par des réponses simples.