De hersenen, een plurale tantum, ook wel het brein genoemd, vormen het deel van het centrale zenuwstelsel dat zich in het hoofd of hetzelfde in de kop bevindt, Grieks: ἐγκέφαλος, enképhalos, inhoofdig. De hersenen vormen het waarnemende, aansturende, controlerende en informatieverwerkende orgaan in dieren. Er zijn drie groepen dieren met hersenen: de gewervelden en binnen de groep van de ongewervelden de geleedpotigen, zoals insecten, spinnen, kreeften, en de inktvissen. De andere ongewervelden hebben geen hersenen maar verzamelingen van individuele zenuwknopen.
De hersenen zijn een complex orgaan. De hersenen van de mens bestaan uit gemiddeld 86 miljard zenuwcellen of neuronen, waarvan ieder met een groot aantal andere neuronen in verbinding staat, soms vele duizenden. De hersenen besturen en coördineren de signalen van de zintuigen, beweging, gedrag en homeostatische lichaamsfuncties zoals ademhaling, bloeddruk en lichaamstemperatuur. De hersenen zijn de bron van beweging, geheugen en, bij hogere soorten, cognitie, bewustzijn en emotie.
