Aivojen tehtävä on elämän ylläpitäminen. Aivot vastaavat yksilön ja ympäristön välisestä vuorovaikutuksesta, ne säätelevät viime kädessä kaikkien muiden elinten toimintaa ja niiden sisäinen aktiivisuus tuottaa ihmisen mielen toiminnan. Aivot välittävät aistien avulla tietoa ympäristöstämme ja ohjaavat sen perusteella toimintaamme. Ihmisen aivoihin on kehittynyt evoluution tuloksena korkeampia tiedonkäsittelytoimintoja, kuten muistaminen, kielelliset toiminnot ja kyky ongelmanratkaisuun. Aivojen toimintaan perustuu myös jokaisen ihmisen yksilöllinen persoo­nal­lisuus ja tunteet.

Ihmisen aivot ovat äärimmäisen moni­mut­kai­nen ja hienostunut järjestelmä, jossa on arviolta 100 miljardia yksittäistä her­mo­solua (neuronia), jotka lähettävät sähköisiä hermoimpulsseja. Jokainen hermosolu voi ulottaa haaransa jopa 1000 – 10 000 eri koh­taan ja muodostaa yhteyksiä toisten hermosolujen kanssa. Hermosolut voivat järjestäytyä lukemattomilla erilaisilla tavoilla hermoverkoiksi, minkä vuoksi jokaisen ihmisen aivot ovat ainutlaatuiset.

Muisti on tapahtumasarja, jossa palautetaan mieleen aiemmin opittuja ja koettuja asioita sekä opitaan uutta. Kun muisti toimii, uusi tieto tallentuu aivoihimme ja on palautettavissa myöhemmin käyttöömme. Muistaminen edellyttää mieleen painamista, mielessä säilyttämistä ja mieleen palauttamista.

Kaikki älyllinen toiminta perustuu tavalla tai toisella muistiin. Muistin eri osatekijöiden monimutkainen yhteistoiminta edellyttää riittävää vireystilaa. Ilman muistia yksilöllä ei olisi identiteettiä tai elämänhistoriaa, läheisimmätkin ihmiset pysyisi­vät tuntemattomina ja käsitys maailmasta olisi vain havaintojen virtaa, mikä ei jäsentyisi meille ymmärrettävästi. Myös sanojen ja kielen ymmärtäminen sekä mielikuvien muodostaminen vaatii muistia.

Oppimisessa on kyse aktiivisesta tiedon muokkaamisesta, jäsen­tämisestä ja merkitysten analysoinnista ja siihen vaikuttavat vahvasti yk­silön tavoitteet, tunteet ja motivaatio. Tiedon painuminen muistiin tarkoittaa tiedonvälitystä tiettyjen hermosolujen välillä, mikä tarpeeksi pitkään jatkuessaan muuttaa hermosolujen keskinäistä viestintää pysyvästi.