Das Gehirn ist ein Organ eines Lebewesen. Es ist der verarbeitende Teil des Nervensystems. In ihm werden Sinneseindrücke ausgewertet und das Verhalten koordiniert. Gewöhnlich befindet es sich im Kopf der Spezies. Selbst im 24. Jahrhundert ist noch vieles über die Funktionsweise des Gehirns unbekannt. (DS9: Extreme Maßnahmen)
Ein Hirntod bedeutet auch den Tod des ganzen Organismus.
Vulkanier können mittels einer Gedankenverschmelzung eine Verbindung zum Gehirn einer anderen Person aufbauen, wodurch Gedanken und Erinnerungen übertragen werden. Telepathen können ebenfalls Informationen aus Gehirnen anderer Personen gewinnen.
Die Gehirne der Borg, Kohl, Bynare und einer nicht benannten Traumspezies (VOY: Wache Momente) sind untereinander verbunden.
Geordi La Forges Visor ist durch Implantate direkt mit seinem Gehirn verbunden. (TNG: Angriff der Borg, Teil II)
Erinnerungen werden als Bilder und Töne im Gehirn gespeichert. Deshalb geht Dr. Bashir davon aus, dass sich die neurealen Bahnen bei der Verbindung mit Luther Sloans Gehirn als Korridor oder Bahn oder ähnliches darstellen. (DS9: Extreme Maßnahmen)
Erhält das Gehirn einen starken Stoß kann es zu einer Gehirnerschütterung kommen. (VOY: Der Kampf ums Dasein, Teil I)
Kobali haben ein sechslappiges Multisphärengehirn. (VOY: Asche zu Asche)
2371 entdeckt B'Elanna Torres bei einem Scan von Pteras Leichnam, dass noch elektrische Aktivität in ihrem Gehirn vorhanden ist und sie wiederbelebt werden kann. (VOY: Das Unvorstellbare)
Nachdem Kathryn Janeway beim Absturz ihres Shuttles auf einem Planeten schwer verletzt wird, erlebt sie eine Halluzination, in der der Doktor bei ihr keine Gehirnaktivität mehr feststellen kann und bald ihren Tod feststellt. (VOY: Der Wille)
Die Kohl, die sich 2353 in Stasiskammern begeben, verbinden dabei ihre Gehirne. Daraufhin befinden sich diese in einer fiktionalen Welt. Nach einiger Zeit manifestiert sich jedoch ihre Angst in Gestalt eines Clowns und treibt seine Spiele mit den Kohl. Bevor er schließlich 2373 durch die Crew der USS Voyager gestoppt werden kann, tötet er drei der Kohl. (VOY: Das Ultimatum)
2372 meint Tuvix zum Doktor, dass er nicht das Gefühl habe mit zwei Gehirnen zu denken. Er erklärt vielmehr, dass er die Erinnerungen von Tuvok und Neelix, aber ein eigenes Bewusstsein habe. (VOY: Tuvix)
2374 behandelt der Doktor an Bord der USS Prometheus einen Romulaner, bei dem ein Blutgefäß im Gehirn geplatzt ist. (VOY: Flaschenpost)
2376 meint Tuvok zu Neelix, dass ihm sein Gehirn niemals Streiche spielt. (VOY: Die Muse)