Ο εγκέφαλος είναι το μεγαλύτερο μέρος του εγκεφάλου και χωρίζεται από μπροστά προς τα πίσω σε δύο τμήματα. Ο αριστερός εγκέφαλος είναι η αριστερή πλευρά του εγκεφάλου και ονομάζεται επίσης αριστερό ημισφαίριο. Το αριστερό και το δεξί εγκεφαλικό ημισφαίριο έχουν μικρές διαφορές στις λειτουργίες τους. Αυτό ονομάζεται λειτουργική ασυμμετρία. Ο αριστερός εγκέφαλος είναι κυρίως υπεύθυνος για την ομιλία, τα μαθηματικά και τη λογική και σχετίζεται με τις λειτουργίες της δεξιάς πλευράς του σώματος.
Ο αριστερός εγκέφαλος είναι ανατομικά διαφορετικός από τον δεξιό. Οι δομικές διαφορές μεταξύ των δύο ημισφαιρίων ονομάζονται ανατομικές ασυμμετρίες. Μέρος του κροταφικού λοβού είναι μεγαλύτερο στην αριστερή πλευρά από την ίδια περιοχή στη δεξιά πλευρά. Αυτή η φυσική διαφορά υπάρχει κατά τη γέννηση. Η σχισμή Sylvian, η οποία είναι μια σχισμή ή αυλάκωση στον εγκέφαλο, έχει επίσης πιο σταδιακό σχήμα τόξου στην αριστερή πλευρά παρά στη δεξιά.
Το 1861, ο Γάλλος νευροχειρουργός Paul Broca μελέτησε τον εγκέφαλο νεκρών ασθενών που είχαν δυσκολία στην ομιλία κατά τη διάρκεια της ζωής τους και βρήκαν μεγάλες βλάβες στο αριστερό μετωπιαίο ημισφαίριο του εγκεφάλου τους. Η έρευνά του κατέληξε στην πεποίθηση ότι το αριστερό ημισφαίριο είναι σημαντικό για την ομιλία και τη γλώσσα. Εντόπισε μια περιοχή στον αριστερό εγκέφαλο που λειτουργεί ως κέντρο ομιλίας. τώρα ονομάζεται περιοχή Broca. Ο Γερμανός νευρολόγος Carl Wernicke ανακάλυψε ένα μέρος του αριστερού εγκεφάλου στον αριστερό κροταφικό λοβό που είναι σημαντικό για τη γλώσσα. Εάν αυτή η περιοχή είναι κατεστραμμένη, ένα άτομο θα μπορούσε ακόμα να μιλήσει, αλλά οι λέξεις δεν θα είχαν νόημα.
Στη δεκαετία του 1960, οι νευροχειρουργοί Roger Sperry και Michael Gazzaniga μελέτησαν τον εγκέφαλο ατόμων με επιληψία, μια διαταραχή του εγκεφάλου που προκαλεί ένα άτομο να έχει επιληπτικές κρίσεις. Αυτές οι μελέτες, που ονομάζονται «πειράματα εγκεφάλου με διάσπαση», έδειξαν ότι ο αριστερός εγκεφαλός είναι σημαντικός για την ομιλία, τα μαθηματικά και τις αναλυτικές εργασίες και ο δεξιός εγκέφαλος είναι σημαντικός για την αντίληψη του χώρου, τη μουσική και την τέχνη. Ο Ρότζερ Πέρι έλαβε το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1981 για τις μελέτες του στον «χωρισμένο εγκέφαλο».
Ο αριστερός και ο δεξιός εγκέφαλος συνδέονται με το κορμό του σώματος, το οποίο αποτελείται από νευρικές ίνες που διασταυρώνονται μεταξύ των δύο ημισφαιρίων και το κορμό του σώματος βοηθά τα δύο ημισφαίρια να επικοινωνούν μεταξύ τους. Ο αριστερός εγκέφαλος ελέγχει τους μυς στη δεξιά πλευρά του σώματος. Είναι το κυρίαρχο ημισφαίριο για τον κινητικό έλεγχο των δεξιόχειρων. Ο δεξιός εγκέφαλος είναι σημαντικός για τον κινητικό έλεγχο των αριστερόχειρων. Εάν μια πλευρά του εγκεφάλου έχει υποστεί βλάβη, θα επηρεάσει την αντίθετη πλευρά του σώματος.