Dalam neuroanatomi, otak manusia dibagi menjadi tingkat fossa posterior bawah dan tingkat supratentorial atas oleh membran kaku yang relatif horizontal yang disebut tentorium cerebelli, atau tentorium. Isi supratentorial dapat dibagi menjadi bagian posterior yang disebut diencephalon, dan bagian anterior yang disebut telencephalon, atau otak besar. Selanjutnya, telencephalon terdiri dari belahan otak, materi putih di bawah korteks, dan ganglia basal. Pengetahuan tentang bagian-bagian telencephalon penting bagi ahli saraf dan ahli bedah saraf karena manifestasi penyakit berbeda sesuai dengan wilayah yang terkena.
Selama perkembangan embriologis, seluruh sistem saraf berkembang dari tabung sederhana yang disebut tabung saraf. Setelah diferensiasi, tabung bagian dalam atau inti memunculkan bagian-bagian dari sistem saraf pusat yang melakukan fungsi primitif seperti kesadaran dan respirasi. Di sisi lain, tabung luar memunculkan bagian-bagian yang melakukan fungsi tingkat tinggi seperti gerakan dan sensasi. Bagian paling anterior dari tuba atau otak depan, yang disebut prosensefalon, berdiferensiasi menjadi telensefalon dan diensefalon selama hari ke-25 hingga ke-30 perkembangan embrio. Kemudian, telencephalon berkembang menjadi korteks serebral, ganglia basal, dan materi putih subkortikal.
Korteks serebral adalah area telensefalon yang paling berdiferensiasi. Bagian terdalamnya disebut korteks limbik, bagian terluar disebut neokorteks, dan bagian tengah disebut korteks paralimbik. Korteks limbik terlibat dalam emosi, pembelajaran, memori, reproduksi, dan homeostasis, sedangkan neokorteks terlibat dalam motivasi, kontrol perilaku, bahasa, memori, gerakan, dan sensasi. Ketika ada masalah di korteks limbik, ketidakmampuan untuk bersandar, amnesia, dan gangguan emosional dapat dialami. Jika masalahnya ada di neokorteks, pasien mungkin mengalami inatensi, kejang, ketidakmampuan berbicara, masalah memori, dan gangguan sensorik dan motorik.
Ganglia basal adalah nama kolektif untuk area telencephalon di bawah korteks serebral. Kumpulan materi abu-abu atau akson yang tidak bermielin ini disebut nukleus kaudatus, globus pallidus, putamen, substansia nigra, dan nukleus subtalamus. Antara nukleus kaudatus dan putamen terdapat struktur substansia alba yang menghalangi yang disebut kapsula interna. Jika dikelompokkan, nukleus berekor, putamen, dan nukleus accumbens disebut striatum, karena memiliki penampilan lurik. Globus pallidus dan putamen secara kolektif disebut nukleus lentikular karena memiliki bentuk seperti lensa.
Materi putih subkortikal terdiri dari akson bermielin yang menghubungkan korteks serebral dengan bagian otak lainnya. Struktur yang membentuk substansia alba subkortikal meliputi kapsula interna, korona radiata, korpus kalosum, dan serat arkuata. Struktur ini berfungsi dalam transmisi sinyal dari satu bagian otak ke bagian lain. Mereka penting dalam integrasi rangsangan lingkungan dan respons sistem saraf pusat.