大脑皮层联合区是按功能划分出的大脑皮层的一种区域。人脑除中央后回称为躯体感觉区，中央前回称为运动区，枕极和矩状裂周围皮层称为视觉区，颞横回称为听觉区之外，额叶皮层的大部，顶、枕和颞叶皮层的其他部分都称为联合区，它们都接受多通道的感觉信息，汇通各个功能特异区的神经活动。

额叶联合区位于额叶前部，接受由内囊前脚的丘脑前辐射来的发自丘脑背内侧核的纤维，并经顶叶接受视、听和体感区的传入。也接受尾状核、杏仁核和下丘脑的投射纤维。额叶也发出纤维到顶叶和颞叶扣带回皮层基底神经节、丘脑背内侧核、杏仁核、海马、下丘脑和脑干。顶叶联合区位于中央之后，与额叶皮层和丘脑的外侧后核有双向的纤维联系，并发出纤维到丘脑外侧背核，与丘脑的联系皆通过内囊后脚。颞叶联合区通过内囊后脚豆状核下部的丘脑腹辐射接受来自丘脑枕核的纤维。枕叶联络区接受来自丘脑枕核的纤维，此束纤维通过内囊后脚豆核核后部的丘脑后辐射。枕叶联合区与额叶和颞叶都有纤维联系。由此看来，联合区所接受的皮层下的纤维多来自新丘脑。新丘脑并不直接接受其以下水平来的传入纤维，而接受来自丘脑其他核的纤维，其功能为联系中枢。因而，皮层各联合区所接受的冲动并不是孤单的，而是经过了初步的分析和综合。再者，皮层各区借连合纤维彼此连接着，因而它们不是孤立的单位，而是属于整体的部分。此外，皮层和皮层下的结构和功能不但彼此有联系，而且相互有影响。

当优势半球大脑皮层联合区的颞上回后部听觉言语代表区（韦尼克区）受损时，会引起感觉性失语，即语聋。虽然患者能听到声音，但不能理解语言的意义。这是由于患者对于词的音象和物体的观念两者之间原已形成的条件反射遭到破坏，影响到了在理解语言中起整合作用的机构。

如果枕颞交界处（37区）受损，病人能说明物体的用途和性质，但说不出其名称，这是健忘性失语症。若损害初级视区边周区，病人对以往学会的文字符号不能理解，看不懂文字的意思，称为失读症或字盲。若大脑皮层额下回盖部及三角区言语运动代表区即布罗卡区受损害，病人就出现运动性失语症，即虽然能理解别人的语言，但用语言和文字来表达思想感情的能力则受到障碍。这是由语言动觉性分析和综合功能受损引起的。但是，如果病人能说明物体的名称和用途,而不会使用,则称为失用症。

当额中回后部，即中央前回手部运动代表区的稍前方的书写代表区受到损伤时,虽然病人没有肢体瘫痪、感觉功能障碍和共济运动功能失调，但病人往往不能完成后天所学会的复杂精细的动作，也不能书写文字，称失写症。前额叶皮层损伤的病人往往丧失了工作的主动性和个性特征。

以上所列举的联合区的功能，大部分来自局部脑损伤病人的研究资料。各种功能障碍的严重程度是与大脑皮层联合区的损害部位和损伤程度有关的。

大脑皮层有严密的形态结构和机能定位。从外观上看，大脑由左、右两个大致对称的半球构成。两个半球的外层就是大脑皮层。皮层由神经细胞胞体密集排列，其下部是由髓鞘化了的神经纤维所构成。人类大脑皮层的皱折形成了许多沟回和裂。按照这些沟和裂，可把大脑皮层分为额叶、顶叶、枕叶和颞叶。额叶与顶叶由中央沟分开，颞叶在外侧裂下面，与枕叶和顶叶相连接，但没有明确分开的沟。大脑两半球内侧环绕着的额上回、颞下回、枕颞回、楔回以及颞下沟、顶枕沟等部位，是从两半球的外侧卷折过来的。靠近这些回沟更接近于中心位置的扣带回、海马回等，则属于旧皮层，即皮层内边界的边缘叶部分；围绕着它们以外的部分均为新皮层。大脑两半球是分开的结构，唯有中间的胼胝体是两半球联结的部分。

大脑皮层不同的区域有不同的机能。按照上述的结构分布，大致相应地分为3类机能区：皮层感觉区、皮层运动区和皮层联合区。皮层感觉区又可分为躯体感觉区、视觉区、听觉区。

视觉区。皮层视觉区位于枕叶，是视觉的最高中枢。视觉神经从视网膜上行进入脑，通向低级中枢——外侧膝状体。在上行途中，双眼视神经的一部分投射于同侧外侧膝状体，另一部分交叉到对边外侧膝状体，最后投射到皮层枕叶。由于视交叉是不完全的交叉，因此视觉信息向脑内传递带有双侧性。

听觉区。皮层听觉区位于颞上回，是听觉的最高中枢听觉神经从听觉感受器——内耳柯蒂氏器上行进入听觉低级中枢——内侧膝状体，最后投射到皮层颞叶。由于听觉神经进入脑内后也呈不完全交叉，故而听觉信息向脑内传递也带有双侧性。

躯体感觉区。躯体感觉区位于顶叶中央沟后面的中央后回。这里主管着热、冷、触、痛、本体觉等所有来自躯体的感觉。躯体特定部位的感觉在躯体感觉区有一定的机能定位，其定位有如下特点：颈部以下躯体感觉有对侧性，即左（右）侧躯体信息投射在右（左）侧皮层；整个躯体感觉的机能定位呈倒立分布，即来自躯体上部的信息投射到躯体感觉区下部，来自躯体下部的信息投射到感觉区上部；皮层投射区域的大小，不以躯体器官的大小而定，而是以器官感觉的精细和复杂程度而定。如手和口部感觉精细，内涵丰富，在皮层上占有极大的投射区。

皮层运动区。皮层运动区位于中央沟前面的中央前回。这部位含有大量的锥体细胞，故又称锥体区。皮层运动区的机能定位与躯体感觉区相似，即头面部运动由本侧皮层支配，头部以下躯体运动由对侧皮层支配；皮层运动区的机构定位呈倒立分布，运动区上部支配躯体下部运动，运动区下部支配身体上部运动；同时，动作越精细，越复杂，在皮层的投射区越大。

皮层联合区。大脑皮层中具有起着联络、综合作用的结构和机能系统，称为皮层联合区。它是大脑皮层执行高级心理功能的部位。在种系进化的水平上越高，联合区在皮层上占的比例越大。在人类，除上述感觉区和运动区以外的区域，均为联合区，它占据整个皮层的一半位置。

联合区不直接同感觉过程和运动过程相联系，它的主要功能是整合来自各感觉通道的信息，对输入的信息进行分析、加工和储存。它支配、组织人的言语和思维，规划人的目的行为，调整意志活动，确保人的主动而有条理的行动。因此，它是整合、支配人的高级心理活动，进行复杂信息加工的神经结构。

大脑皮层是由6层神经细胞组成的。在进化中，它由下层到上层依次生成，从而这些不同层次结构的功能也不尽相同。在功能上，它们被分为3个级区：初级区、次级区和联络区。

初级区。初级区主要指皮层第4层（感觉性内导层）和第5层（运动性外导层）大锥体细胞密集的部位。它直接接受皮层下中枢的传入纤维和向皮层下部发出的纤维，与感觉器和效应器之间有着直接的功能定位关系。这些部位的神经细胞具有高度的特异性，分别从视、听、肌肉等外周感受器与枕叶、颞叶、中央后回和中央前回联系起来。这种联系是由定位和功能相同的神经细胞聚集在一起，形成垂直于皮层表面的柱状结构，从而区分出投射性的皮层视觉区、听觉区、躯体感觉区和运动区，实现着初级的感觉性和运动性信息传递。整个初级区属于较简单的“投射”皮层结构。

次级区。次级区主要占据着皮层结构比较复杂的第2、3层组织。这些部位由短纤维神经细胞所组成。它们大部分同外周感官没有直接联系。次级区的主要功能是对外周输入的信息进行初步加工，它们还接受来自脑深部传导的冲动。次级区是在种系演化晚期阶段和人类中发展的，其功能是对所接受信息进行分析与整合，在复杂的心理活动中起作用。次级区属于“投射—联络”皮层结构。

联络区。联络区是指位于皮层各感觉区之间和重叠部位。它所包含的皮层区域完全是由皮层的上层细胞所组成，与外周感官无直接联系。联络区在皮层上构成两大区域。其一分布于脑后部两侧枕叶、顶叶和颞叶之间的结合部位，是各感觉区的皮层重叠部分，下顶区是它的基本组成部位。人类下顶区十分发达，占据联络区的四分之一，实际上联络区是人类所特有的组织。其二位于皮层运动区前上方，它在人的行为的复杂程序序列中起作用。它同皮层所有其余部分均有联系。联络区对心理的高级功能，诸如词义、语法、逻辑、抽象数量系统，综合空间标志的整合，以及经验的保存起作用；它协调各感觉区之间的活动，进行皮层最复杂的整合功能，被称为“保存信息、接受加工”的联络区。

大脑皮质分层结构是长期进化的产物。三级区结构的发展在不同类动物中有不同的发展等级。例如，老鼠的大脑皮层只有初级区和次级区的初步分化，没有联络区；猿猴的皮层有了联络区。只有到了人类，大脑皮质的分层次结构才分化得十分清楚。人的大脑皮层初级区受到发达的次级区的排挤，已占据不大的部位，而顶—枕—颞重叠区和额叶皮层的联络区两部分，是最发达的系统。人脑的功能作用，不是由相对分开的区域所完成，整个皮层结构是协同整合的机能系统。