Az emberi agy működése régóta foglalkoztatja a kutatókat és a hétköznapi embereket egyaránt. Ennek ellenére számos olyan elképzelés él a köztudatban, amelyeket a modern idegtudomány már cáfolt. Az úgynevezett neuromítoszok gyakran tudományos eredmények félreértelmezéséből születnek, majd hosszú időre beépülnek a közgondolkodásba.

Az egyik legismertebb tévhit szerint az emberek csupán az agyuk 10 százalékát használják. A modern képalkotó vizsgálatok azonban azt mutatják, hogy különböző tevékenységek során az agy szinte minden területe aktív. Bár egyes régiók bizonyos feladatoknál nagyobb szerepet kapnak, az egész agy folyamatosan dolgozik.

Valóban vannak olyan funkciók, amelyek egyes agyterületekhez vagy agyféltekékhez köthetők, de a kreativitás és a logikus gondolkodás nem választható szét ilyen egyszerűen. A kutatások szerint az emberi teljesítmény az agyterületek együttműködésének eredménye.
Bár léteznek anatómiai és hormonális különbségek, a tudomány nem támasztja alá, hogy a férfiak és a nők teljesen eltérő módon működő „külön aggyal” rendelkeznének. A képességek alakulásában jelentős szerepet játszik a környezet, a nevelés és a tanulás is.
Az agy mérete önmagában nem megbízható mutatója az intelligenciának. Sokkal fontosabb az ideghálózatok szervezettsége, a neuronok kapcsolódása és az agy működésének hatékonysága.
A népszerű tanulási stíluselmélet szerint egyes emberek vizuálisan, mások hallás útján vagy tapintással tanulnak jobban. Az eddigi kutatások azonban nem találtak meggyőző bizonyítékot arra, hogy ezek a kategóriák valóban meghatároznák a tanulás eredményességét.
Az úgynevezett Mozart-effektus egy félreértett kutatásból született. A klasszikus zene hallgatása javíthatja a hangulatot vagy a koncentrációt, de nincs bizonyíték arra, hogy önmagában növelné az intelligenciát.
Az agyjátékok segíthetnek egy adott feladat gyakorlásában, de a kutatások szerint az így megszerzett képességek ritkán terjednek át más területekre. Az általános intelligencia vagy memória jelentős javulását nem sikerült igazolni.

Az egészséges étrend fontos az agy megfelelő működéséhez, de nincs olyan élelmiszer vagy étrend-kiegészítő, amely rövid idő alatt látványosan növelné az intelligenciát vagy a memóriát. Az agy egészsége elsősorban a hosszú távú életmódbeli szokásokon múlik.
A neuromítoszok népszerűségét az adja, hogy egyszerű, könnyen érthető magyarázatokat kínálnak egy rendkívül összetett szerv működésére. A tudomány jelenlegi állása szerint azonban az emberi agy sokkal bonyolultabb annál, mint hogy néhány hangzatos állítással leírható legyen.
Ez egy érdekes gondolatkísérlet, amely az idegtudomány, a filozófia és a személyes identitás határterületére vezet.
A mai tudományos felfogás szerint az ember emlékei, személyisége, gondolkodásmódja, tudata és identitása az agyban tárolódik és az agy működéséből származik. Ha elméletileg lehetséges lenne egy teljes, működőképes agyátültetés, akkor a legtöbb idegtudós azt feltételezné, hogy az identitás az aggyal együtt "utazik".
Ez azt jelentené, hogy:
Más szóval az identitás valószínűleg inkább az agyhoz, mint a testhez kötődne.
Ugyanakkor a helyzet ennél bonyolultabb. A test hormonjai – például a tesztoszteron – jelentős hatással vannak a hangulatra, az érzelmekre, a szexualitásra és bizonyos viselkedési mintákra. Egy női agy egy férfi testben idővel alkalmazkodhatna az új hormonális környezethez, ami egyes érzésekben vagy viselkedésekben változásokat okozhatna.
A filozófusok gyakran így teszik fel a kérdést:
Ki ébredne fel a műtét után? A nő, akinek az agyát átültették, vagy a férfi, akinek a teste megmaradt?
A legtöbb modern filozófiai és idegtudományi elmélet szerint a válasz az lenne, hogy a nő ébredne fel egy férfi testében, mert az emlékek, a tudat és az énkép az agyban találhatók.
Fontos azonban megjegyezni, hogy teljes emberi agyátültetést még soha nem hajtottak végre, így erre nincs közvetlen tudományos bizonyíték. Jelenleg ez inkább egy elméleti kérdés, mintsem gyakorlati orvosi probléma.