Otak manusia adalah objek paling kompleks yang diketahui dalam alam semesta. Walaupun beratnya hanya kira-kira 1.4 kilogram โ kira-kira 2% daripada berat badan manusia โ ia mengandungi kira-kira 86 bilion neuron. Jumlah ini secara mengejutkan setara dengan anggaran jumlah bintang dalam galaksi Bima Sakti kita.
Namun jumlah neuron hanya sebahagian kecil daripada cerita sebenar. Setiap neuron boleh membentuk antara 1,000 hingga 10,000 sambungan (sinaps) dengan neuron-neuron lain. Ini bermakna jumlah keseluruhan sambungan dalam otak manusia boleh mencapai 100 trilion โ angka yang jauh melebihi jumlah bintang dalam alam semesta yang dapat diperhatikan.
Kompleksiti otak bukan sekadar terletak pada jumlah sambungan, tetapi pada sifat dinamik sambungan-sambungan tersebut. Sinaps boleh diperkukuhkan atau dilemahkan berdasarkan pengalaman dan pembelajaran โ proses yang dipanggil plastisiti sinaptik dan yang merupakan asas biologi bagi ingatan dan pembelajaran. Otak yang aktif belajar secara harfiah membentuk sambungan-sambungan baharu.
Otak manusia juga konsumen tenaga yang sangat tidak proporsional. Walaupun hanya 2% dari berat badan, otak menggunakan kira-kira 20% daripada jumlah tenaga yang digunakan oleh tubuh. Tenaga ini digunakan untuk mengekalkan potensial elektrik membran neuron, menghantar isyarat elektrik, dan melancarkan proses kimia neurotransmitter yang membolehkan komunikasi antara neuron berlaku.