Латерализация головного мозга — указывает на функциональную асимметрию двух полушарий головного мозга. То есть, хотя две половины головного мозга и работают в согласованном единстве, в осуществлении многих функций одно из полушарий принимает большее участие, чем другое. Интерес к функциональной латерализации головного мозга человека заметно возрос начиная с 1860-х гг., когда французский врач Поль Брока опубликовал результаты своих наблюдений, свидетельствовавшие, что у нескольких умерших больных, страдавших нарушениями речи, после вскрытия были обнаружены поражения в левой лобной доле. Постепенно стало очевидным, что каждое полушарие осуществляет функции, в которых оно играет более значимую роль, чем другое. Наиболее заметным проявлением асимметрии, связанной с работой головного мозга, является преимущественное пользование правой или левой рукой, которое часто соотносят с латерализацией других функций. У правшей управление речевыми функциями осуществляется почти всегда преимущественно левым полушарием. Хотя это правило выполняется и для большинства левшей, у последних чаще, чем у правшей, управление речевыми функциями либо осуществляется преимущественно правым полушарием, либо распределено между обоими полушариями. У левшей, по-видимому, наблюдается меньшая функциональная асимметрия, чем у правшей.

В головном мозге человека обнаружена и структурная асимметрия, выражающаяся в том, что некоторые его области имеют большие размеры с одной стороны, чем с другой, — в первую очередь те, которые связаны с речью. Хотя высказывается множество предположений относительно влияния этой структурной асимметрии на функциональную, наличие прямых связей между ними пока еще не было установлено. Существует множество методов исследования асимметрии полушарий. Один из них — аутопсия (вскрытие трупа), в результате которой удается обнаружить поражения мозга, связанные с нарушениями поведения, которые имели место при жизни человека. Другим является наблюдение функциональных отклонений, наличествующих у людей с идентифицируемыми повреждениями мозга. Повреждения мозга могут выявляться при нейрохирургических операциях и обследовании с помощью рентгеноскопии или КТ. Каждое правило, касающееся функциональной асимметрии, имеет свои исключения. Однако у ряда функций латерализация наблюдается более часто. Самой характерной из них является речь, управление которой у большинства правшей осуществляется преимущественно левым полушарием. По этой причине левое полушарие принято называть «главным», а правое — «второстепенным» или «бессловесным». Повреждение, нанесенное левому полушарию, или унилатеральное предъявление информации правому полушарию часто становятся причиной затруднений в собственной устной и письменной речи, наименовании объектов или понимании чужой речи. Функции, чаще всего находящиеся под контролем преимущественно правого полушария, включают в себя визуально-пространственное мышление и память, тактильное и зрительное распознавание форм, музыкальные способности, а также копирование и изображение геометрических фигур.

Нибс описал различия в способах обработки информации левым и правым полушарием. Левополушарный способ обработки информации представляет собой сукцессивный (последовательный) логический анализ, тогда как для правополушарного способа более характерен симультанный синтез информ. Обзорная публикация М. Д. Лезака, в которой представлены результаты ряда исследований, свидетельствует, что с латерализацией головного мозга могут быть связаны и некоторые различия в эмоциональном функционировании, что находит свое подтверждение в различных паттернах эмоциональных реакций при унилатеральном — право- или левостороннем — повреждении мозга. Даже у пациентов с расщепленным мозгом к функциям, обычно представленным в одном полушарии, другое полушарие может получить доступ благодаря использованию механизмов периферической НС. Газзанига и его коллеги назвали этот процесс «обменом репликами». Вот один из примеров: стимул, предъявляемый правому полушарию, вызывает определенную эмоциональную реакцию, которая интерпретируется левым полушарием таким образом, что человек оказывается способным к соответствующей вербальной реакции. Следовательно, информация может передаваться от одного полушария через проводящие пути периферической НС другому полушарию, даже когда непосредственная межполушарная связь через мозолистое тело невозможна. Несмотря на свидетельства в пользу латерализации головного мозга человека, последний, находясь в нормальном состоянии, работает согласованно и как единое целое. Кинсборн указывает, что латерализованное функционирование одного полушария является комплементарным по отношению к функционированию другого. Латерализация головного мозга является скорее средством обработки различных компонентов информации, чем механизмом осуществления различных видов деятельности.