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O [[córtex cerebral]] é a parte do cérebro que melhor distingue os mamíferos dos outros vertebrados, primatas de outros mamíferos e humanos de outros primatas. Em vertebrados não mamíferos, a superfície do [[telencéfalo]] é forrada por uma estrutura em camadas relativamente simples chamada [[pallium (neuroanatomia)|pallium]].<ref name=Aboitiz>
{{citar periódico
|último
|primeiro
|coautor= Morales D, Montiel J
|título= The evolutionary origin of the mammalian isocortex: Towards an integrated developmental and functional approach.
|periódico= Behav Brain Sci
|ano= 2003
|volume
|páginas= 535–52
|url
|pmid
|doi= 10.1017/S0140525X03000128
|doi = 10.1017/S0140525X03000128}}</ref> Nos mamíferos, o ''pallium'' é envolvido em uma estrutura de 6 camadas chamada neocortex. Em primatas o neocortex é mais avantajado em comparação aos não primatas, especialmente a parte chamada [[lobo frontal]]. Nos seres humanos, este alargamento dos lobos frontais é levado de uma extremidade à outra, e de outras partes do córtex também se tornam bastante grandes e complexas.▼
|acessodata= 2008-12-22
|arquivourl= https://web.archive.org/web/20090129220730/http://www.bbsonline.org/Preprints/Aboitiz/Referees/
|arquivodata= 2009-01-29
|urlmorta= yes
}}
▲
A relação entre [[tamanho cerebral]], tamanho corporal e outras variáveis são estudadas entre uma grande gama de espécies.
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}}</ref> Por exemplo, os primatas têm cérebros de 5 a 10 vezes maior que o indicado pela fórmula. Predadores tendem a ter cérebros maiores. Quando aumenta o tamanho do cérebro de um mamífero, nem todas as partes aumentam na mesma proporção. Quanto maior o cérebro de uma espécie, maior a porção representada pelo córtex.<ref name=Finlay>
{{citar periódico
|último
|primeiro
|coautor= Darlington RB, Nicastro N
|ano= 2001
|título= Developmental structure in brain evolution.
|periódico= Behav Brain Sci
|volume
|páginas= 263–308
|url
|formato= PDF
|pmid
|acessodata= 2008-12-29
}}</ref>▼
|arquivourl= https://web.archive.org/web/20081031120052/http://anthropology.emory.edu/FACULTY/ANTJR/pdf/BBS.pdf
|arquivodata= 2008-10-31
|urlmorta= yes
}}
=== Bilatérios ===
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Em muitos invertebrados - insetos, moluscos, vermes de vários tipos etc. - os componentes do cérebro e a sua organização difere tanto do padrão dos vertebrados que se torna difícil fazer comparações com algum significado, exceto com base na genética. Dois grupos de invertebrados possuem cérebros notavelmente complexos: [[artrópode]]s ([[inseto]]s, [[crustáceo]]s, [[aracnídeo]]s, e outros) e [[cefalópode]]s ([[polvo]]s, [[lula]]s e [[molusco]]s semelhantes).<ref name=Butler>
{{citar periódico
|último = Butler
|primeiro = AB
|título = Chordate Evolution and the Origin of Craniates: An Old Brain in a New Head.
|periódico = Anat Rec
|ano = 2000
|volume = 261
|páginas = 111–25
|pmid = 10867629
|url = http://www3.interscience.wiley.com/journal/72508482/abstract
|doi = 10.1002/1097-0185(20000615)261:3<111::AID-AR6>3.0.CO;2-F
}}{{Ligação inativa|1={{subst:DATA}} }} </ref> Os cérebros dos artrópodes e cefalópodes chegam de dois cordões neurais paralelos que se estendem pelo corpo do animal. Artrópodes possuem um cérebro central com três divisões e grandes ''lobos ópticos'' atrás de cada [[olho]], para processamento visual.<ref name=Butler/> Cefalópodes têm os maiores cérebros entre os invertebrados. O cérebro do polvo, em particular, é altamente desenvolvido, comparável em complexidade com os cérebros de alguns vertebrados. Somente uns poucos invertebrados tiveram seus cérebros estudados intensivamente. A grande lesma-do-mar ''[[Aplysia]]'' foi escolhida pelo prêmio Nobel de neurofisiologia [[Eric Kandel]], pela simplicidade e acessibilidade de seu sistema nervoso, como modelo para o estudo das bases celulares do aprendizado e memória, e submetida a centenas de experimentos.<ref name=Kandel>
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[[Imagem:Drosophila melanogaster - side (aka).jpg|thumb|esquerda|''Drosophila''.]]
Pela abundância de técnicas disponíveis para estudar sua genética, a mosca-da-fruta tornou-se o objeto natural no estudo do papel dos genes no desenvolvimento do cérebro.<ref>
{{citar web |título=Flybrain: An online atlas and database of the ''drosophila'' nervous system
|url
|acessodata=2008-12-23 |arquivourl=http://arquivo.pt/wayback/20160516123352/http://flybrain.neurobio.arizona.edu/ |arquivodata=2016-05-16 |urlmorta=yes }} </ref> Notavelmente, muitos aspectos neurogenéticos da ''Drosophila'' mostraram-se relevantes para os humanos. Os primeiros genes do [[relógio biológico]], por exemplo, foram identificados ao se examinar ''Drosophilae'' mutantes que apresentavam ciclos irregulares na atividade diária.<ref>{{citar periódico |último = Konopka
|primeiro = RJ
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|pmid = 18331871
|doi = 10.1016/j.brainresbull.2007.10.058
}}</ref> Por muito tempo, se pensou que uma das principais estruturas do posencéfalo das aves, a espinha dorsal ventricular<!--tradução de <<dorsal ventricular ridge>>-->, correspondesse ao gânglio basal dos mamíferos, mas hoje acredita-se estar mais relacionado ao neocórtex.<ref>
{{citar periódico |último
|primeiro
|coautor= Yamamoto K, Karten HJ
|ano= 2005
|título= Organization and evolution of the avian forebrain
|periódico= Anat Rec a Discov Mol Cell Evol Biol
|volume
|páginas= 1080–102
|url
|acessodata= 2008-10-12
|pmid
}}{{Ligação inativa|1={{subst:DATA}} }}
[[Imagem:Vertebrate-brain-regions.png|thumb|180px|Principais regiões anatômicas do encéfalo dos vertebrados.]]
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