Головни́й мо́зок (лат. cerebrum; також лат. encephalon від дав.-гр. ἐγκέφαλος — «усередині голови») — головний відділ центральної нервової системи (невраксису) всіх хребетних тварин, у яких він міститься в «коробці» — черепі. Також головний мозок зустрічається у багатьох безхребетних тварин з різним типом нервової системи. Процес еволюційного формування головного мозку має назву «цефалізація».
Мозок складається з різних типів нейронів, які формують сіру речовину мозку (кора та ядра). Їхні відростки (аксони та дендрити) утворюють білу речовину. Біла та сіра речовини, а також нейроглія, формують нервову тканину, з якої, в тому числі, утворений і головний мозок. Нейрони мозку комунікують між собою та з нейронами інших відділів нервової системи завдяки універсальним нервовим зв'язкам — синапсам.
Структури мозку відповідають за виконання найрізноманітніших задач: від контролю вітальних (життєвих) функцій до вищої психічної діяльності.
