Le cortex cérébral est constitué d’un manteau de substance grise qui revêt dans toute son étendue la surface libre des circonvolutions.Sa structure est sujette à d’importantes variations régionales.

La plus grande partie de l’isocortex comporte six couches bien individualisées. Ce sont de la périphérie vers le centre :

• la couche moléculaire, immédiatement sous la pie-mère. C’est une couche pauvre en cellules (cellules horizontales avec leurs prolongements), riche en fibres nerveuses (axones et dendrites) qui s’organisent en plexus tangentiel à la périphérie.
• la couche granulaire externe contient de nombreuses petites cellules de forme variable.
• la couche pyramidale externe est caractérisée par des cellules pyramidales de taille variable, plus grosses en profondeur ; du sommet cellulaire, dirigé vers la périphérie, part un dendrite apical.
• la couche granulaire interne a le même aspect que la couche granulaire externe.
• la couche pyramidale interne, ou ganglionnaire, contient des cellules pyramidales plus volumineuses.
• on appelle couche des cellules polymorphes une couche à cellules fusiformes ou pyramidales de dimensions variées.

Sous le cortex s’étend la substance blanche (fibres myélinisées, oligodendrocytes).

L’examen du cortex à fort grossissement permet d’observer, entre les corps cellulaires des neurones cérébraux, le feutrage des fibres nerveuses, les cellules gliales et en particulier les capillaires.