A lo largo de sus capítulos, el lector recorre el camino que va desde la neurona individual hasta el cerebro entendido como un sistema integrado, capaz de generar conductas complejas y de modificarse en interacción con factores genéticos y ambientales. El desarrollo comienza con los fundamentos celulares y bioeléctricos; la biología de las neuronas, los potenciales de acción y la transmisión sinaptica, y avanza hacia la organización funcional de los sistemas sensoriales y motores. Se abordan en detalle la fisiología somatosensorial, la visión, la audición, el gusto y el olfato, así como la fisiología muscular, la médula espinal y los reflejos, la postura y el equilibrio, el cerebelo, los ganglios basales y el tronco encefálico. El texto integra también el sistema nervioso autónomo, el hipotálamo y el sistema límbico, junto con los fundamentos electrofisiológicos de la actividad cortical y la fisiología del sueño. En sus capítulos finales, el manual se orienta hacia niveles de mayor complejidad funcional: las áreas corticales de asociación, la memoria, las funciones cognitivas superiores, la inteligencia y la conciencia. La obra concluye con una apertura hacia los desarrollos contemporáneos en neurotecnología, incluyendo la inteligencia artificial, la informática aplicada al estudio del cerebro y la neuroepigenética. Integra así los mecanismos de la neurociencia molecular a las complejas funciones humanas, como son nuestra inteligencia, las funciones cognitivas y la toma de decisiones.
