I cani hanno cervelli e sono simili per struttura e funzione al cervello umano. L'intelligenza canina è stata paragonata a quella di un bambino di 2 anni.
I cani, come gli umani e altri mammiferi, hanno un cervello diviso in tre sezioni: cervello, cervelletto e tronco cerebrale. Gli esseri umani hanno un cervello molto grande. Questa è la parte del cervello che pensa.
Il cervelletto e il tronco cerebrale controllano le funzioni involontarie, come il mantenimento dell'equilibrio e della respirazione.
Il cervello è ulteriormente diviso in sezioni dedicate a determinati compiti, come l'elaborazione visiva. Nei cani, una sezione molto ampia del cervello è dedicata all'analisi degli odori. Sebbene il cervello umano e quello del cane differiscano nelle dimensioni relative di queste aree cerebrali, entrambe le specie usano le stesse aree del cervello per elaborare la voce e le emozioni.