Beyin büyük ölçüde nöronlardan veya sinir hücrelerinden, kan damarlarından ve glial hücrelerden oluşur. Glial hücreler beyin için destekleyici bir yapı oluşturur. Beyin yaklaşık yüzde 60 yağdır.
Dört çeşit glial hücre vardır: oligodendrositler, astrositler, ependimal ve mikroglia hücreleri. Patojenleri ve toksinleri dışarıda tutarak beyni korurlar.
Nöronlar ve onları saran lifler gri maddedir. Akson lifi demetleri beyaz cevherdir. Aksonlar, sinir hücrelerinin impuls gönderdiği tek sinir lifidir. Aksonlar genellikle miyelin adı verilen bir yağ kılıfında bulunur. Oligodendrosit hücreleri miyelinden sorumludur.
Beynin gri maddesi omuriliğin merkezinde bulunur ve beynin altındaki beyin sapına kadar uzanır. Beyaz madde omurilikteki gri madde etrafına sarılır ve beyin gövdesi üst kısımdaki beyaz madde çevreleyen gri madde. Gri maddedeki hücreler arasındaki bağlantılar, beynin duyu organlarından gelen sinyalleri yorumlamasını ve bunlara nasıl cevap vereceğini planlamasını sağlar. Beyaz madde, beynin farklı bölümleri arasında ve beyin ile omurilik arasında iletişim ağı görevi görür.