Головной мозг современных костных рыб состоит из пяти отделов: 4 переднего мозга с обонятельными долями, промежуточного и среднего мозга, мозжечка, продолговатого мозга. 4

Относительно других классов хордовых головной мозг у рыб слабо развит. 2 Кора переднего мозга отсутствует, вместо неё поверхность мозга покрыта эпителием. 2

Наибольшего развития достигает средний мозг — главный координирующий центр. 2 Также хорошо выражен мозжечок, который отвечает за координацию движений и ориентацию тела в пространстве. 2

Степень развития отделов головного мозга рыб различна и во многом зависит не только от эволюционного положения рыбы, но и от её экологической ниши. 1 Например, при хорошо развитом обонянии увеличивается передний мозг, при хорошо развитом зрении — средний мозг, у хороших пловцов — мозжечок. 1

В промежуточном мозге находятся важные железы — эпифиз и гипофиз, которые регулируют работу всего организма и всех его органов. 1