脳内にある空洞。脳室内部は常に脳脊髄液に満たされ循環しており、もって脳実質の保護や栄養供給などを行なう。
ヒトの場合は通常四つの脳室があり、左右一対の側脳室と、第三脳室、第四脳室がある。中にはもう一つ、第五脳室を持つ人もいる。
大脳半球内にある側脳室は前頭葉、頭頂葉、側頭葉、後頭葉と広範囲に及ぶ。透明中隔により仕切られた室間孔(モンロー孔)により第三脳室へと繋がっている。
第三脳室は間脳を経て、側壁は視床、副壁と副側壁は視床下部に接しており、また中脳水道を経て第四脳室に接続される。
第四脳室は菱脳内の脳室であり、中脳水道から中心管へと続き、第四脳室正中孔(マジャンディ孔)と左右の第四脳室外側孔(ルシュカ孔)で蜘蛛膜下腔と交通する。