大脑半球表面布满深浅不同的大脑沟，沟与沟之间的隆起称大脑回。每侧大脑半球有3个面，即内侧面、上外侧面和下（底）面。每个半球上有3个极：额叶前端为额极；枕叶后端为枕极；颞叶前端为颞极。每个半球上都有3条主要的脑沟，即中央沟、外侧沟和顶枕沟。
中央沟起于半球上缘中点的稍后方，沿上外侧面斜向前下方；外侧沟在半球的上外侧面，自下斜行向后上方；顶枕沟位于半球内侧面后部，并转至上外侧面。
大脑半球以3条脑沟将之分为5个叶，即额叶、顶叶、颞叶、枕叶和岛叶。额叶为外侧沟之上，中央沟之前的部分；顶叶为中央沟以后，顶枕沟以前的部分；颞叶为外侧沟以下的部分；枕叶位于顶枕沟后方；岛叶位于外侧沟的深部。
大脑半球的上外侧面观
大脑半球的重要沟回
（1）上外侧面在额叶上，中央沟前方有与之平行的中央前沟，两沟之间的脑回称中央前回，是躯体运动区。自中央前沟的中部向前发出上、下两条沟，分别称额上沟和额下沟。额上、下沟将额叶中央前回以前的部分，分为额上回、额中回、额下回；在顶叶上，中央沟后方有一条与其平行的中央后沟，两沟之间的大脑回称中央后回，是躯体感觉区。包绕外侧沟后端的大脑回称缘上回。围绕颞上沟末端的大脑回称角回；在颞叶上，外侧沟的下方有与其平行的颞上沟和颞下沟，两沟把颞叶分为颞上回和颞下回。自颞上回转入外侧沟的部分有2条横行的大脑回称颞横回。
（2）内侧面额、顶、颞、枕4叶均延展到半球的内侧面。其中，中央前、后回延展到半球内侧面的部分称中央旁小叶，前部为躯体运动区，后部为躯体感觉区。在间脑上方有联络左右半球的胼胝体的耳轮状切面。胼胝体自前向后分为嘴、膝、干、压4部。胼胝体沟环形于胼胝体的背面，此沟的上方有与之平行的扣带沟，两沟之间的大脑回称扣带回。在胼胝体的下方有穹窿，也是连接两半球的纤维。胼胝体与穹隆之间为透明隔，左右两隔之间有透明隔间腔。在胼胝体后下方自顶枕沟前下走向枕叶的弓形沟称距状沟，把枕叶分为楔叶和舌回。距状沟的下方，自枕叶向前伸向颞叶的沟，称侧副沟。侧副沟前部上方的大脑回，称海马旁回。其前端向后弯曲的部分称钩。
海马旁回、钩和扣带回等脑回，因位置在大脑半球和间脑交界处的边缘，故合称边缘叶。边缘叶、下丘脑和杏仁体等有关皮质下结构，在结构和功能上密切联系，共同构成边缘系统，司内脏调节、学习、记忆、情绪反映和性活动等。
大脑半球内侧面
（3）底面在半球底面可见额、颞和枕叶各一部分。额叶底面有纵行的嗅束，其前端膨大称嗅球。嗅球和嗅束参与嗅觉冲动的传导。
