意識障害
覚醒の主座は脳幹網様体調節系にあるとされている。これは脳幹にある上行性網様体賦活系と視床下部調節系からなると考えられている。上行性網様体賦活系にはあらゆる感覚刺激に対しての入力が存在する。即ち、痛み刺激や呼びかけ刺激は上行性網様体賦活系を介して、覚醒度をあげると考えられている。もうひとつ認知に関しては大脳皮質全体に存在すると言われている。基本的に意識障害がある場合はこのどちらか、あるいは両方が障害されていると考えられる。但し、脳自体に器質性の疾患がなくとも全身性疾患ならば両方を障害することは可能である。即ち、基本的に意識障害の人間を見た場合は脳幹、大脳皮質、全身性疾患の3つを考えればよい。
神経系
脳の中でヒトの場合80%を占める大脳は、表面に曲がりくねった大脳溝構造を持った灰白質の大脳皮質が数cmあり、その下には白質という神経線維の集合を成し、さらに奥には灰白質の大脳基底核がある。大脳皮質は脳幹周囲を中心に扁桃腺などと大脳辺縁系を形成する古皮質と、ヒトでは大脳皮質の90%に相当する新皮質に分けられる。前者は本能行動や情動行動を制御し、後者は運動や感覚また意識や思考など精神活動を営む場となる。