端腦，是腦的最高級部位，由胚胎時的前腦泡演化而來。在演化過程中，前腦泡兩側高度發育，形成端腦。即左、右大腦半球，遮蓋著間腦和中腦，並把小腦推向後方。在端腦分化的過程中，經歷了一系列不同的階段。
端腦分化的過程
神經管階段
對於人類而言，從胚胎的形成到隨後的21天。外胚層的髓管將會演化成神經溝，而神經溝最終演化成神經管。作為中樞神經系統的前身，神經管會在之後的7天內閉合，進入下一個神經系統的發育階段。但受先天遺傳因素和環境致畸因子的影響，神經管可能也會無法閉合。如果頭側的神經溝沒有閉合, 就會形成無腦畸形 (anencephaly);如果尾側的神經溝沒有閉合, 就會形成脊髓裂 (myeloschisis) 。
神經泡階段
胚胎第4周末，神經管頭段形成三個膨大，即腦泡(brain vesicle)，由前向後分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡。此外，神經管將產生不同方向的彎曲。首先出現的是凸向背側的頸曲(cervical flexure)和頭曲(cephalicflexure)。前者位於腦與脊髓之間，後者位於中腦部，故又稱中腦曲。之後，在腦橋和端腦處又出現了兩個凸向腹側的彎曲，分別稱腦橋曲和端腦曲 。
端腦階段
至第5周時，前腦泡的頭端向兩側膨大，形成左右兩個端腦(elencephalon)，以後演變為大腦兩半球。具體來講，這個過程伴隨了端腦套層祖神經細胞的遷移和分化。在第一個階段，出現了與嗅覺傳導有關的原皮質。在第二個階段，大量成神經細胞聚集並分化，形成梨狀皮質(yriform cortex)。在第三個階段，神經上皮細胞分裂增殖、分批分期地遷至表層並分化為神經細胞，形成了新皮質(eocortex)，這是大腦皮質中出現最晚、面積最大的部分。由於成神經細胞分批分期地產生和遷移，因而皮質中的神經細胞呈層狀排列。越早產生和遷移的細胞，其位置越深，越晚產生和遷移的細胞，其位置越表淺，即越靠近皮質表層。胎兒出生時，新皮質已形成6層結構 。
