十五年前，海豚的大脑并未受到重视。尽管海豚的智力和社会适应能力显而易见，但对它们灰质的解剖学研究却显示出一种模糊不清的神经元集合，与人类大脑中发现的特化、精细结构截然不同。海豚缺乏被认为是信息处理必需的神经元层，而且它们大脑的许多部分——尤其是人类高级认知区的前额叶——看起来发育不全。
最近的研究，包括捕捉整个大脑的三维核磁共振成像，以及神经元层面的研究，已经导致对“佛利帕”（Flipper，一只著名海豚的名字）的全面重新评估。现在看来，海豚的大脑并不比我们简单；它们同样复杂，只是方式不同。自大约9500万年前人类和海豚谱系分化以来，我们两个物种已经独立演化出了一些相同的基本心智特征：高度的智力、自我意识和复杂的社交技能。
大小至关重要：海豚不是海洋中拥有最大大脑的动物（抹香鲸保持着这项纪录），但只有人类的大脑与身体重量比更高。而更大并不总是意味着更好。大脑消耗大量的能量，拥有一个庞大的大脑只有一个原因，那就是它能提供某种生存优势，比如卓越的认知能力。
半醒状态：神经活动研究表明，海豚的大脑一次只有一半在睡眠，另一半保持活跃以防止溺水。计算机模型表明，大约每五分钟，海豚大脑一侧基部的某个结构就会向其另一侧的“孪生兄弟”发出抑制信号，关闭对侧的半球。
分裂的个性（1）：由于海豚的分裂睡眠模式，每个大脑半球独立控制着游泳和警惕捕食者等关键功能。由于需要传输的“交通量”不大，海豚的胼胝体——连接两个半球的纤维通路——拥有的纤维数量只有人类的四分之一。
自我识别（2）：海豚是少数几种能够照镜子认出自己的哺乳动物。在灵长类动物中，这种能力依赖于大脑的前额叶皮层，但海豚前额叶皮层的小尺寸使研究人员认为，这些鲸豚类动物依赖于其高度发达的颞叶和顶叶区域，就在前额叶的后面。
听到我（3）：回声定位——生物声纳——出现在海豚祖先身上大约3000万年前。海豚大脑拥有扩大的听觉皮层来处理复杂的哨声和咔哒声。它还有一个巨大的小脑，这是一个通常控制运动和平衡的大脑区域，但在这种情况下也可能用于分析声音。这些动物在前一个声音信号反弹回来后的20毫秒内，就可以开始发射新的声音信号来寻找食物或朋友。
没有鼻子（4）：随着海豚进化过程中听觉区域的膨胀，其他区域则收缩了。海豚几乎不需要嗅觉。它们退化的嗅球在出生几天后就会消失。
聪明细胞（5）：海豚是少数拥有梭状神经元的物种之一，这些细胞充当着负责高级活动（如认知和自我意识）的大脑区域之间的桥梁。其他大型、聪明的动物（包括人类和大象）也拥有这些神经元，但研究人员尚不清楚它们的确切作用。
聪明且皱褶（6）：一个凸凹不平、布满褶皱的大脑表明了智力。褶皱越多，大脑的表面积就越大，能够支持的功能就越特化。如果展开，一只宽吻海豚的大脑表面积大约有六页杂志那么大。而人类的大脑，稍微小一些，展开后只有大约四页。
我如何知道你（7）：与人类相比，海豚在大脑的情感管理边缘系统（limbic system）中多了一个额叶。这个“旁边缘”区域可能有助于处理海豚所处理的所有社会信息：它们形成牢固的社会联盟，并可能通过特定的哨声来称呼彼此。
