O cérebro tem a capacidade de examinar tudo ao mesmo tempo; entretanto, tal capacidade prejudicaria seu funcionamento. Então, por meio da atenção, ele pode dedicar-se às informações importantes, ignorando as que são desnecessárias.

A atenção pode ser regulada de duas formas: atenção voluntária e atenção reflexa. Na atenção voluntária, são importantes os estímulos periféricos e suas características. Já a atenção reflexa é regulada por aspectos centrais do processamento cerebral.

O circuito orientador permite que se mantenha a atenção de forma prolongada, ao mesmo tempo em que são inibidos os estímulos distraidores. Seu centro mais importante localiza-se em uma área do córtex frontal em uma região conhecida como giro cíngulo.

O circuito executivo localizado no córtex do lobo parietal permite o desligamento do foco atencional de um determinado alvo e o seu deslocamento para outro ponto, bem como o ajuste fino para que os estímulos sejam mais bem percebidos.

Existe no cérebro um sistema funcional para a regulação dos níveis de vigilância. O principal circuito desse sistema estrutura-se a partir de um grupo de neurônios. Esse grupamento, denominado locus ceruleus, fica localizado no mesencéfalo.