Poszczególne warstwy różnią się zawartością i rodzajem komórek nerwowych oraz połączeniami odbieranymi i wysyłanymi do innych struktur mózgu.
Warstwy mózgu numeruje się zazwyczaj cyframi rzymskimi I–VI, w kolejności od najbardziej zewnętrznej (leżącej tuż pod oponą miękką mózgu) do najbardziej wewnętrznej (graniczącej z istotą białą mózgu): warstwa I (drobinowa) – zawiera głównie aksony biegnące równolegle do powierzchni mózgu i nieliczne małe neurony (np. neurony gwiaździste) warstwa II (ziarnista zewnętrzna) – zawiera małe neurony piramidowe i liczne neurony gwiaździste warstwa III (piramidowa zewnętrzna) – zawiera małe i średnie neurony piramidowe oraz inne rodzaje neuronów warstwa IV (ziarnista wewnętrzna) – zawiera neurony gwiaździste i małe neurony piramidowe, dochodzi do niej większość zakończeń aksonów biegnących ze wzgórza warstwa V (piramidowa wewnętrzna) – zawiera duże neurony piramidowe (zwane w obrębie pierwszorzędowej kory ruchowej – pole 4 Brodmanna – komórkami Betza), których bardzo długie aksony biegną do struktur podkorowych oraz pnia mózgu i rdzenia kręgowego warstwa VI (komórek wielokształtnych) – zawiera neurony piramidowe oraz neurony wrzecionowate, których aksony biegną do wzgórza