Рассмотрены философские и естественнонаучные аспекты мозговых основ психической деятельности. Показана роль этой проблемы в связи с локализацией психических функций в мозгу. Сделан экскурс в историю проблемы, описано ее современное состояние, а также методы исследования. Автор предложил собственный подход в виде функционально-компонентного исследования психической деятельности, позволяющий сблизить психологию и науки о мозге. Исследована мозговая организация познавательной психической деятельности - перцептивных и мыслительных действий в норме и патологии. Представлен обзор современных исследований по данной теме: описаны и обобщены результаты электрофизиологических, нейропсихологических и томографических исследований перцептивных и мыслительных процессов. Обозначены теоретические позиции автора. Принципиальным в них явилось различение понятий "психическое действие" и "психическая функция". По результатам экспериментального исследования предложены теоретические модели мозгового обеспечения перцептивных и мыслительных действий, где для каждой стадии исследуемых действий определены временные параметры, обозначены процессы, составляющие содержание стадии, и указаны мозговые структуры, участвующие в этих процессах. Для ученых и специалистов в области физиологии высшей нервной деятельности и психологии. Может использоваться в учебном процессе высших учебных заведений.