Das Hundehirn unterscheidet sich von dem des Menschen vor allem im Grosshirn, denn der Mensch hat bedeutend mehr graue Zellen. Obwohl beide ihre Körperfunktionen und Körperbewegungen koordinieren und kontrollieren müssen, tut dies der Mensch mit mehr Verstand. Das wichtigste am Hundehirn sind die Sinne und das Wiedererkennen. Für das eigene Denken ist kaum Platz. Einem Hund kann man zwar beibringen ein Fünffrankenstück wiederzuerkennen, aber er wird niemals den Sinn des Geldes verstehen können und wird es auch nicht lernen.

Das Verhältnis des Gewichtes des Hirnes zum Gsamtkörpergewichtes beträgt beim Hund 1 zu 235, bei uns Menschen 1 zu 52.

Das Hirn sammelt und interpretiert alle Informationen, die es über die Sinne empfängt, und reagiert entsprechend. Obwohl das Hirn des Durchschnittshundes weniger als ein Prozent seines Körpergewichts ausmacht, braucht es sehr viel Nahrung und deshalb erhält es über 20 Prozent des Blutes, das vom Herzen in den Körper gepumpt wird.

Das Hundehirn ist geschaffen für die Auswertung von Düften zu erkennen. Es kann aber auch Informationen des Tasts-, des Geschmacks-, des Gehörs- und des Gesichtssinns deuten. Das Hirn verarbeitet Information auf doppelte Weise. Es wird entweder konditioniert, oder es kann das Gelernte speichern.

Das Hirn besteht aus Miliarden von Nervenzellen (Neuronen), die jeweils bis zu 10'000 Verbindungen zu anderen Zellen unterhalten können. Das Grosshirn steuert das Kleinhirn und kontrolliert die Muskulatur. Der Hirnstamm ist mit dem peripheren Nervensystem gekoppelt. Ein Netzwerk von Zellen (das limbische System) koordiniert mit grosser Effektivität Instinke und Lernen. Der Konflikt zwischen dem, was ein Hund instinktiv tun möchte, und dem, was wir ihm befehlen, findet wahrscheinlich im limbischen System statt. Der Mensch kann dieses System überwinden, indem er den Hund dafür belohnt, dass er seinem Besitzer und nicht seinen Instinkten folgt.

Das Grosshirn, mit seiner typisch gefurchten Oberfläche ist durch ein tiefe Länsspalte in zwei Hälften unterteilt und mit dem Kleinhirn verbunden. Der Hirnstamm entlässt jederseits 12 Hirnnerven, welche zur Hauptsache die einzelnen Abschnitte (Augen, Zunge, Speicheldrüse, Kopfmuskeln usw. ) steuern. der 10. Hirnnerv versorgt zudem die inneren Organe (Herz, Lunge, Baucheingeweide). Den Übergang zum Rückenmark bildet das verlängerte Mark.

Die Hirnsubstanz setzt sich aus grauer und weisser Masse zusammen. Im Innern des Hirns befindet sich ein aus einzelnen Kammern bestehendes Hohlraumsystem, das wie der Zentralkanal des Rückenmarks mit Hirnrückenmarksflüssigkeit angefüllt ist.