Das Gehirn wird durch verbundene Knochenplatten im Kopf, den sogenannten Schädel, geschützt. Es wird auch durch die Hirnhäute, eine dreischichtige Membran, geschützt.
Der menschliche Schädel hat 22 Knochen. Acht Knochen umschließen das Gehirn und bilden den Schädel. Dies sind das Hinterhauptbein, das sich am Hinterkopf befindet, und das Keilbein, das sich an der Schädelbasis befindet. Oben und an den Seiten des Schädels befinden sich zwei Scheitelknochen. Das Stirnbein befindet sich an der Stirn und das Siebbein an der Nase. Die anderen Knochen des Schädels sind die Gesichtsknochen. Bei einem Erwachsenen vereinigen sich die Knochen in harten Zickzack-Gelenken, die als Naht bezeichnet werden. Bei Babys sind diese Stellen noch offen und weich.
Die Hirnhäute werden in die Dura mater, die Pia mater und die Arachnoidea unterteilt. Die Dura mater ist die härteste Membran und liegt direkt unter dem Schädel. Es trennt die beiden Gehirnhälften voneinander und vom Kleinhirn. Die Arachnoidea liegt direkt unter der Dura mater und wird von dieser durch Liquor cerebrospinalis getrennt. Die Pia mater folgt den Falten und Vertiefungen im Gehirn. Es enthält Blutgefäße, die Blut zur und von der Großhirnrinde bringen.