我们认为具有批判性思维能力的部位位于大脑比较靠外的部分，这一层褶皱的皮肤被称为大脑皮层。大脑皮层大约有十分之一英寸厚并且是卷曲状的，这就解释了1 2/3(一又三分之二)平方英尺的表面积如何能够放入人类头颅的有限范围之内。单独的大脑皮层就含有超过100亿数量的神经元。每一平方英寸的大脑皮层大约有1万英里长的神经细胞连接线！在整个大脑皮层内，如果我们把这些连接线取出从一端到另一端排成一条，我们将会拉扯到月球又回到地球——然后再到月球！（Davis,1984）。就是在这里，在这一具有难以置信伸展性的大脑皮层里，所有的较高级智力程序得以产生。大脑的其他部位负责的是较低的功能，如情绪，饥饿以及基础的维持生命的程序，尽管这些功能甚至要受到来自大脑皮层的输入信息的影响。
对于了解我们大脑的众多神经元是如何影响思维创造的，我们还处于初始阶段，但是我们已经做了一些有意义的工作。例如，我们知道大脑神经元并不直接接触；它们的交流联络是通过微量的化学物质，这种被称之为神经传导素的化学物质通过神经键即“相邻”神经元之间的微观空间进行传递活动。至今为止已有53种不同类型的神经传导素被辨认出来（Ratey,2001），也许还有上百种类型有待于发现。这些神经传导素之间的平衡是相当脆弱的。一瓶红酒、一杯浓咖啡、一个夜晚的失眠、一块条状糖果或者一片普通感冒药都会影响到它。甚至坠入爱河会导致大脑化学成分的改变。当这种化学成分变化的时候，我们感知和思考现实的方式也会跟着改变。下面我们简单列举了一些变化因素，这些变化因素可能以一种影响我们批判性思维能力的方式来影响我们的大脑。
思维行动练习 东方人的类比思维认为思想犹如猿猴在树枝间跳跃一样具有忽此忽彼的跳跃性，你同意这种观点吗？为了核实这种“心如猿猴” 的类比思维，请试着进行一项十分钟的简单沉思练习。在一个静谧房间里，坐在一张舒适的椅子上，尽力把自己的注意力仅仅集中于一件事情上，如想象一盏烛光的图像，轻轻地向自己反复发出“啊，纳姆（ah nam）”的声音，或者盯着一个蓝花瓶等。当你发现自己走神到其他事物上时，请收回注意力重新集中于你所沉思的事物上。做完这项练习后，对于你有意识地控制自己思维所达到的程度范围，你有何感想？ 食物和药物
噢，上帝啊！人们居然会把一个敌人放进自己的嘴巴，让它偷走自己的头脑。
——莎士比亚，《奥赛罗》
显然大脑需要食物滋养。像身体的其他部分一样，大脑需要能量，特别是葡萄糖，它可以通过身体对淀粉和糖分的转化而获得。像身体的其他部位一样，大脑也需要蛋白质和维他命以维持正常的功能运转。如果没有足够的营养，就会导致智力损伤：
针对北美洲印第安人的儿童进行的一项深入研究中，马萨诸塞州科技研究所的埃内斯托·波利特（Ernesto Pollitt）博士证实，严重营养不良的儿童在行为表现方面会有50%的退化程度。记忆、抽象推理、思维以及语言能力受的影响最大。（Restak,1979,）
然而，我们关注营养缺乏对思维的影响问题，却没有必要变成营养不良（再进行研究）。仅仅试着在身体内缺乏能量的情况下走上一天的路，就会削弱我们精神集中的能力，饿着肚子尽力集中精神听讲的学生会明白这一点。
