Inimese aju saab jagada paljudeks erinevateks ajuosadeks ja funktsioonideks. Enamik inimesi on kuulnud vasakust ja paremast ajupoolkerast, kuid need on vaid osa ajust. Ajus on tegelikult kolm peamist osa: tagaaju, keskaju ja eesaju ning need vastutavad enamiku inimeste kõnede, tegude, mõtlemise ja tunnete eest. Kõik ajuosad ja funktsioonid töötavad teabe töötlemisel koos.
Ajuosadest ja funktsioonidest suurim ja väidetavalt kõige olulisem on aju, mis on osa eesajust ja vastutab mõtlemise ja tegevuse eest. Aju jaguneb veelgi neljaks sagaraks. Frontaalsagara on seotud arutlemise ja probleemide lahendamisega. Kuklasagara vastutab nägemise töötlemise eest. Parietaal- ja oimusagarad on seotud vastavalt liikumise ja kuulmistöötlusega.
Taalamus ja hüpotalamus asuvad eesaju ja keskaju vahel ning neid peetakse tavaliselt eesaju osaks. Talamus aitab töödelda ärritust ja sensoorset teavet. Hüpotalamus aitab kontrollida nii ainevahetust kui ka mõningaid närvisüsteemi aspekte. Eesaju sisaldab ka limbilist süsteemi, mis koosneb mandelkehast ja hipokampusest, mis mõlemad aitavad mälu ja emotsioone.
Keskaju koosneb tektumist ja tegmektiumist. See on suhteliselt väike, umbes kolmveerand tolli (2 cm), kuid see aitab ühendada eesaju seljaajuga. Tectum on keskaju “katus”, samas kui tegmectum on “põrand”. Koos töötlevad nad visuaalseid ja kuulmisstiimuleid.
Tagaaju koosneb väikeajust, sillast ja piklikust medullast. Väikeaju aitab enamasti kontrollida motoorset liikumist, samas kui silla ja pikliku medulla koos aitavad kaasa paljudele funktsioonidele, alates hingamisest ja vererõhust kuni oksendamise ja põie kontrollimiseni. Keskaju, silla ja medulla oblongata koos moodustavad nn ajutüve, mis ühendab seljaaju.
Kuna paljud ajuosad ja funktsioonid töötavad koos, on lihtne mõista, kuidas probleemid võivad tekkida. Ajuosade ja funktsioonide uurimine on osa neuroteadusest ehk närvisüsteemi uurimisest. Psühhiaatria ja psühholoogia on mõlemad uurimisvaldkonnad, mis hõlmavad meelehäireid ja seda, kuidas see teavet töötleb. Kõik on väga üksikasjalikud ja keerulised, kuna inimajus on palju mõistatusi, mida tuleb veel lahendada.