Учебник состоит из трех частей и приложения.
Во введении дана краткая характеристика аналитико-синтетической деятельности мозга как единого целого, описана нейронная организация коры большого мозга, отмечена кортикализация функций.
В первой части учебника отражены современные представления об общих закономерностях деятельности сенсорных систем (СС), структурно-функциональная организация их по И.П. Павлову, роль СС в приспособительной деятельности организма, функции отдельных СС. Обоснованы введенное в физиологию понятие «система боли», состоящая из «болевой» и «обезболивающей» подсистем, а также авторское представление о роли электрического поля в формировании нервных импульсов в рецепторном отделе СС, о механизме проведения возбуждения по нервному волокну как элементу проводникового отдела СС. Описаны механизмы проведения возбуждения в химических синапсах проводникового отдела СС.
Вторая часть посвящена вопросам, касающимся высшей нервной деятельности (ВНД): приведены классические и современные представления о ВНД, подробно рассмотрены механизмы памяти, врожденные и приобретенные формы деятельности, функциональные состояния, механизмы сна и бодрствования.
В третьей части изложены современные представления о формах психической деятельности, управляющей всеми видами осознаваемой деятельности организма, различные виды поведения, их мотивации, особенности психической деятельности человека по сравнению с таковой животных, организация различных поведенческих реакций организма.
Особенностью учебника являются авторские классификации условных и безусловных рефлексов, инстинктов, потребностей, в нем также дан сравнительный анализ определений высшей нервной и психической деятельности, видов психической деятельности, что поможет читателю глубже изучить те или иные дискуссионные вопросы.
Приложение представляет собой руководство для практической работы студентов на занятиях.