Aju on enamiku kõrgemate olendite, sealhulgas inimeste intelligentsuse, mõtlemise ja instinktide keskus. Inimestel on aju põhistruktuurid suuraju, väikeaju ja ajutüvi. Kõik need koosnevad väiksematest organitest ja struktuuridest, mis säilitavad erinevaid vaimseid ja füüsilisi funktsioone. Kõik ajustruktuurid koosnevad närvirakkudest ehk neuronitest, mis suhtlevad suure tõhususega, töötlevad sensoorset sisendit ja reageerivad sekundi murdosadega.
Aju on kesknärvisüsteemi pikendus, kogu inimkehas eksisteeriv neuronite võrgustik. Need neuronid edastavad sensoorseid andmeid ja lihaskäske ajju ja sealt tagasi seljaaju kaudu, mis asub kaitsvas selgroos või selgroos. Seljaaju ülaosas moodustab ajutüvi aju enda aluse. Nagu paljud ajustruktuurid, reguleerib ajutüvi teatud kehafunktsioone, antud juhul tahtmatuid toiminguid, nagu hingamine, vereringe ja uni. Ajutüvi sisaldab muid aju struktuure, sealhulgas silla ja pikliku medulla.
Vahetult ajutüve taga asub väikeaju, mis koordineerib liikumist ja orientatsiooni, töödeldes kõrvadest ja teistest meeleorganitest saadavat teavet. Väikeaju ja ajutüve kohal asuvad basaalganglionid, mida tuntakse ka limbilise süsteemina. Need ajustruktuurid, sealhulgas sabatuum, putamen ja globus pallidus, reguleerivad ka motoorseid funktsioone. Hipokampus ja amügdala, mis on seotud põhilise emotsionaalse reaktsiooni ja mäluga, on samuti osa limbilisest süsteemist.
Aju keskne struktuur on suuraju; selle välimine kiht on ajukoor, mida nimetatakse ka neokorteksiks. Nagu teisedki ajustruktuurid, koosneb ajukoor neuronitest. Konserveeritud ajus on neuronid hallid, seetõttu nimetatakse aju sageli halliks aineks. Ajus suhtlevad miljonid neuronid üksteisega ühenduste kaudu, mida nimetatakse sünapsideks, säilitades kõrgemaid ajufunktsioone, nagu kõne, mälu ja keerukad probleemide lahendamised.
Ajukoor jaguneb parem- ja vasakpoolkeraks; igaüks juhib erinevaid vaimseid ja füüsilisi protsesse. Selle välimise kihi all koosneb nn valgeaine aksonitest, aju neuronite omavahel suhtlevatest kehadest. See valge aine sisaldab aju struktuure, nagu talamus ja hüpotalamus, mis tegelevad lihtsamate funktsioonidega, nagu valu, isu ja hormonaalne reaktsioon. Ajukoore valgetes ja hallides piirkondades töötlevad erinevad ajustruktuurid teavet, langetavad otsuseid ja algatavad tegevusi. Aju suudab igal sekundil koordineerida miljoneid selliseid interaktsioone.