Il cervello è composto principalmente da neuroni, cellule nervose, vasi sanguigni e cellule gliali. Le cellule gliali creano una struttura di supporto per il cervello. Il cervello ha circa il 60 percento di grasso.
Esistono quattro tipi di cellule gliali: oligodendrociti, astrociti, ependimali e cellule microglia. Proteggono il cervello proteggendo gli agenti patogeni e le tossine.
I neuroni e le fibre che li circondano sono materia grigia. I fasci di fibre di assone sono materia bianca. Gli assoni sono singole fibre nervose attraverso le quali le cellule nervose emettono impulsi. Gli assoni sono solitamente racchiusi in una guaina di grasso chiamata mielina. Le cellule di oligodendrociti sono responsabili della mielina.
La sostanza grigia del cervello si trova nel nucleo del midollo spinale e raggiunge il tronco cerebrale nella parte inferiore del cervello. La materia bianca avvolge la materia grigia nel midollo spinale e nel tronco cerebrale, mentre la materia grigia circonda la materia bianca nella parte superiore del cervello. Le connessioni tra le cellule nella materia grigia consentono al cervello di interpretare i segnali dagli organi di senso e di pianificare come rispondere ad essi. La sostanza bianca funge da rete di comunicazione tra le diverse parti del cervello e tra il cervello e il midollo spinale.