يُقدّر أن الدماغ البشري العادي يحتوي على نحو ١٠٠ مليار خلية عصبية، وتمثل هذه الخلايا الوحدة الأساسية في الجهاز العصبي المسؤولة عن نقل الإشارات الكهربائية والكيميائية داخل الدماغ وبين الدماغ وباقي أجزاء الجسم. تترابط الخلايا العصبية في شبكات معقدة عبر نقاط اشتباك عصبي تتضمن ناقلات عصبية ومستقبلات، وتساهم هذه الشبكات في وظائف متعددة تشمل الإدراك والحركة والذاكرة والعاطفة. تشير التقديرات إلى أن العدد التقريبي لِخلايا الدماغ يختلف بين الأفراد ويقل أو يزيد تبعًا لعوامل وراثية وبيئية وصحية، لكن قيمة ١٠٠ مليار تُستخدم غالبًا كمرجع تقريبي عند وصف التعقيد العددي للدماغ البشري.

يُقدَّر أن الدماغ البشري يتألف من نحو ٧٥% ماء، ويشير هذا إلى أن الماء يشكل جزءًا كبيرًا من تركيب الدماغ من حيث الكتلة والوظيفة. يلعب الماء دورًا أساسيًا في الحفاظ على التوازن الأيوني ونقل المواد الغذائية والفضلات بين الخلايا، كما يسهم في الحفاظ على حجم الخلايا واستقرار البيئات الكهربائية التي تعتمد عليها الخلايا العصبية في توليد ونقل الإشارات. يعتبر الإمداد المستمر بالماء مهمًا لسلامة العمليات الأيضية والوظائف المعرفية في الدماغ؛ إذ قد تؤثر حالات الجفاف على الانتباه والذاكرة والقدرة على معالجة المعلومات.

يتدفق نحو ٧٥٠ مل من الدم عبر الدماغ كل دقيقة، ويمثل هذا المقدار بنسبة تتراوح بين ١٥ و٢٠ بالمائة من إجمالي تدفق الدم الصادر من القلب. هذا التدفق الدموي الحيوي يضمن توصيل الأكسجين والمواد المغذية إلى خلايا المخ وإزالة النفايات الأيضية، ويُعدُّ ضرورياً للحفاظ على وظائف الجهاز العصبي المركزي من نشاط كهربائي وتنظيم الوعي والوظائف الحركية والحسية والتمثيل الغذائي للأنسجة الدماغية.

يستهلك الدماغ البشري حوالي ٢٥ واط من الطاقة أثناء اليقظة، ويشير هذا الرقم إلى قدر الطاقة الكهربائية المستهلكة المستمر تقريبًا أثناء أداء وظائفه اليومية. مقدار الطاقة المذكور، وهو ٢٥ واط، يكفي لتشغيل مصباح كهربائي صغير يعادل قدرة المصباح نفسه، مما يساعد على تصور كمية الطاقة التي يحتاجها الدماغ بالمقارنة بأجهزة مألوفة. يوضح هذا الاستهلاك أن الدماغ يتطلب تدفقًا مستمرًا من الطاقة لدعم النشاط العصبي ونقل الإشارات والحفاظ على العمليات الحيوية المعرفية والحسية أثناء اليقظة.

يحتاج الأطباء إلى تنظيم ضغط الدم في جسدٍ خالٍ من الحياة لكن قلبه لا يزال ينبض، وذلك للحفاظ على الأعضاء الداخلية حيّة وصالحة للعمل. فاستمرار النبض وحده لا يكفي لضمان بقاء الأنسجة، بل يتطلب الأمر ضبط الدورة الدموية على نحو دقيق كي يصل الأكسجين والمواد اللازمة إلى الأعضاء من دون أن تتعرض للتلف أو التدهور السريع.