Não người là tiêu điểm của hệ thần kinh trung ương, có khả năng điều khiển hệ thần kinh ngoại biên. Ngoài chức năng kiểm soát các hoạt động "cấp thấp", tức các hoạt động không tùy ý hoặc khái yếu tự chủ, như hô hấp hoặc tiêu hóa; bộ não còn là trung tâm điều khiển các hoạt động "cấp cao" như tư duy, lý luận và trừu tượng.[233] Các quá trình nhận thức này cấu thành tâm trí và sinh ra các hành vi hệ quả, đều là những vấn đề được ngành tâm lý học nghiên cứu.

Con người có vỏ não trán trước lớn và phát triển hơn so với các loài linh trưởng khác, một phân khu não bộ liên hệ đến khả năng nhận thức cấp cao.[234] Điều này đã khiến con người tự cho mình thông minh hơn bất kỳ giống loài nào khác.[235] Xác định trí thông minh một cách khách quan là một điều rất khó có thể làm được, bởi động vật cũng có các giác quan thích nghi vượt trội hơn so với sở trường của con người.[236]

Con người sở hữu một số đặc điểm, mà không nhất thiết độc đáo, giúp tách biệt họ khỏi giới động vật.[237] Chẳng hạn, con người có lẽ là động vật duy nhất có trí nhớ từng hồi và có khả năng "du hành thời gian tâm trí" (mental time travel).[238] Ngay cả khi so sánh với các loài động vật xã hội khác, con người có mức độ linh hoạt cao bất thường trong biểu cảm khuôn mặt.[239] Tới nay, con người là loài động vật duy nhất khóc khi xúc động.[240] Con người là một trong số ít động vật có thể tự nhận ra mình trong bài kiểm tra gương.[241] Khẳng định con người là động vật duy nhất có lý thuyết tâm trí hiện đang bị tranh cãi.[242]

Ngủ và mơ

Con người thường sinh hoạt vào ban ngày. Nhu cầu ngủ thường nhật của con người là 7-9 tiếng đối với người lớn, 9-10 tiếng đối với trẻ em và 6-7 tiếng đối với người già. Tuy nhiên, con người hay ngủ không đủ giấc mặc dù điều đó gây ra nhiều hệ lụy khôn lường đến sức khỏe. Theo nghiên cứu của Đại học Pennsylvania (2009), các nhà nghiên cứu giới hạn giấc ngủ của các đối tượng chỉ 4 tiếng/ngày và tìm thấy tương quan với những thay đổi về sinh lý lẫn thần kinh, bao gồm suy giảm trí nhớ, mệt mỏi, cáu giận và khó chịu toàn thân.[243]

Con người mơ khi ngủ, một hiện tượng tâm trí cho họ những trải nghiệm hình ảnh và âm thanh giống như thật. Mơ được kích thích bởi các cầu não (pons) và chủ yếu diễn ra ở giai đoạn ngủ REM.[244] Thời lượng giấc mơ biến thiên từ vài giây đến 30 phút.[245] Con người mơ 3-5 lần mỗi đêm, đôi khi có có thể lên đến 7 lần mỗi đêm.[246] Hầu hết các giấc mơ đều bị lãng quên ngay lập tức hoặc nhanh chóng khi tỉnh dậy,[247] nhưng nếu người ngủ đang ở giai đoạn REM mà bị đánh thức thì khả năng giấc mơ được lưu lại sẽ cao hơn. Các sự kiện trong giấc mơ nói chung nằm ngoài tầm kiểm soát của người mơ, ngoại trừ khi mơ giấc mơ sáng suốt..[248] Những giấc mộng đôi lúc khởi phát các ý tưởng sáng tạo hoặc truyền cảm hứng cho người mơ.[249]

Ý thức và tư duy

Nói theo cách đơn giản nhất, ý thức con người là "cảm tính hoặc nhận thức về sự hiện hữu nội tại hoặc ngoại tại".[250] Bất chấp hàng thế kỷ các triết gia và các nhà khoa học đã phân tích, định nghĩa, lý giải và tranh luận về nan đề này, ý thức vẫn còn là điều khó hiểu bị bàn cãi,[251] có thể coi là "khía cạnh quen thuộc nhất và bí ẩn nhất trong cuộc sống của ta".[252] Trực giác về sự tồn tại của ý thức là điều duy nhất được hầu hết mọi người đồng ý.[253]