Ở động vật, não hay encephalon (tiếng Hy Lạp có nghĩa là "trong đầu"), là trung tâm điều khiển của hệ thống thần kinh trung ương, chịu trách nhiệm về suy nghĩ. Ở hầu hết các loài động vật, não nằm trong đầu, được bảo vệ bởi hộp sọ và gần với bộ máy cảm giác chính của thị giác, thính giác, trạng thái cân bằng, vị giác và khứu giác. Trong khi tất cả các động vật có xương sống đều có não, hầu hết các động vật không xương sống đều có bộ não tập trung hoặc bộ sưu tập các hạch riêng lẻ. Những động vật nguyên thủy như bọt biển hoàn toàn không có não. Não có thể cực kỳ phức tạp. Ví dụ, bộ não con người chứa khoảng 86 tỷ tế bào thần kinh, mỗi tế bào được liên kết với tới 10.000 tế bào khác.[16][17]

Hiểu mối quan hệ giữa bộ não và tâm trí - Vấn đề về thân-tâm - là một trong những vấn đề trung tâm trong lịch sử triết học, một vấn đề thách thức cả về mặt triết học và khoa học.[18] Có ba trường phái tư tưởng triết học lớn liên quan đến câu trả lời: thuyết nhị nguyên, chủ nghĩa duy vật và chủ nghĩa duy tâm. Thuyết nhị nguyên cho rằng tâm trí tồn tại độc lập với não;[19] duy vật cho rằng các hiện tượng tinh thần giống hệt với hiện tượng thần kinh;[20] và chủ nghĩa duy tâm cho rằng chỉ có hiện tượng tinh thần tồn tại.[20]

Trong hầu hết lịch sử, nhiều nhà triết học nhận thấy rằng nhận thức có thể được thực hiện bởi một chất vật lý như mô não (đó là tế bào thần kinh và khớp thần kinh).[21] Descartes, người đã suy nghĩ sâu rộng về các mối quan hệ tâm trí- bộ não, nhận thấy có thể giải thích các phản xạ và các hành vi đơn giản khác theo thuật ngữ cơ học, mặc dù ông không tin rằng suy nghĩ phức tạp và ngôn ngữ nói riêng, có thể được giải thích chỉ bằng bộ não vật lý.[22]

Các bằng chứng khoa học đơn giản nhất của một mối quan hệ chặt chẽ giữa bộ não vật lý vấn đề và tâm là tác động thay đổi thể chất đến não có tác động đến tâm, chẳng hạn như với chấn thương sọ não và thuốc thần kinh sử dụng.[23] Triết gia Patricia Churchland lưu ý rằng sự tương tác giữa tâm trí và ma túy này cho thấy mối liên hệ mật thiết giữa não bộ và tâm trí.[24]

Ngoài các câu hỏi triết học, mối quan hệ giữa tâm trí và não bộ bao gồm một số câu hỏi khoa học, bao gồm hiểu mối quan hệ giữa hoạt động tinh thần và hoạt động của não, các cơ chế chính xác mà thuốc ảnh hưởng đến nhận thức và tương quan thần kinh của ý thức.

Các phương pháp lý thuyết để giải thích làm thế nào tâm trí xuất hiện từ não bao gồm kết nối, tính toán và não Bayes.