大脑皮层上的褶皱，又称沟回，是大脑表面的凹陷（沟）和隆起（回），沟回是高级神经活动的基础。有沟回的脑是一部分大型哺乳动物的独有特征，复杂的褶皱使得体积不大的脑可以拥有很大的表面积，产生较高智能。在大脑发育过程中，主要的沟回在妊娠中迅速发展并在婴儿出生时完全形成。随着大脑在婴幼儿期间的进一步发育，大脑沟回的形状和深度继续发生相对变化直至成年。各种各样的脑部和神经疾病都可能会影响沟回的正常形成，造成不同程度的智能障碍。

这些裂沟（脑沟）能够增加大脑皮层的表面积.像老鼠一类惧光动物,它们的脑表面则是光滑的.脑所做的大部分工作都是由脑表面最外几层细胞完成的.事实上,脑的大部分体积主要是用来安置点对点的连接配线的.因此,如果你想用脑处理大量信息,最好的办法不是通过增大颅腔的直径来增大脑的表面积,而是多长些裂沟.

剑桥大学精神病学系研究员丽莎·罗南（Lisa Ronan）说，人脑在子宫内发育时，脑皮层——即通常所说的“灰质”——不断扩张，最终折叠起来。

也就是说，这种扩张导致脑部的外表面压力增加，通过折叠才得以缓解。拥有皮层褶皱的，往往是脑部较大的动物，罗南表示。“但也有例外——某些大型哺乳动物，比如海牛，其皮层褶皱相对于脑的大小而言，就显得很少。”

这是有原因的：褶皱能否形成，不仅要看皮层的整体发育，还要看那部分皮层的物理属性。比如，偏薄的区域相对更容易折叠

脑组织在工作时要消耗大量的能量,从而产生热量,必须要让这些热量散失掉，你可以用手摸摸自己的头,一定会感到它比大腿热.低等脊椎动物的脑的表面就没有多少褶皱,因为它们相对说来没有多少热量需要散失，人类有一个很大的脑,可以做大量的工作。

我们的脑的表面还多了许多褶皱,增加了表面积,有助于脑血管散失掉因进行繁重的思考所产生的额外热量，倘若在进化过程中我们得到的是一个更加复杂和体积更大的脑的话,那么它就必须要比现在的脑有多得多的褶皱,才能够散失掉所产生的多得多的热量。

许多有智力的脊椎动物都有一个比较大的脑,同时大脑皮层上的褶皱也比较复杂，因此,尽管海豚和鲨鱼两者的大小差不多,但是比起鲨鱼来,海豚的脑要明显地大得多,而且褶皱也更复杂.猫和兔,身体的大小也差不多,但是猫是食肉动物,生活方式更为复杂,想必需要更高的智力,所以猫的脑有褶皱,而兔子却没有菜叶网。动物身体的大小也是一个必须要考虑的因素.老鼠和兔子也显示有一定的智力,但是它们的脑就几乎没有裂沟，然而大象和鲸,这两种动物脑表面上的裂沟甚至比人脑还要复杂。

然而奇怪的是,这两种动物有如此大面积的大脑皮层,可是它们的皮层神经细胞的数量并不是很多.这是因为,大型动物的神经细胞的体积也比较大,因而要占据更大的空间。对神经细胞体积较大的解释是,在这两种大型脊椎动物脑内,神经胶质细胞与神经元的比例要显著地大于其他脊椎动物。

结果,它们的大脑皮层——具有层状结构——需要有褶皱才容纳得下这些数量不算很多的神经元.然而体形较小的动物,这个数量的神经元,大脑皮层无需褶皱就能够容纳.