Головной мозг млекопитающих отличается от головного мозга птиц, земноводных и пресмыкающихся тем, что у млекопитающих он более сложно организован и обладает более развитыми корковыми структурами. У млекопитающих также больше головных нервов, что отражается на их способности к обучению, памяти и социальному поведению.

В отличие от млекопитающих, у птиц головной мозг имеет более развитую структуру, отвечающую за координацию движений и навигацию в пространстве. У земноводных головной мозг менее развит по сравнению с млекопитающими и птицами, что связано с их менее сложным поведением. Пресмыкающиеся имеют еще более примитивную организацию головного мозга, ориентированную на базовые жизненные функции, такие как поиск пищи и самозащита.