Smegenys yra didžiausia smegenų dalis, kuri yra padalinta iš priekio į galą į dvi dalis. Kairiosios smegenys yra kairioji smegenų pusė ir taip pat vadinama kairiuoju pusrutuliu. Kairiojo ir dešiniojo smegenų pusrutulių funkcijos šiek tiek skiriasi. Tai vadinama funkcine asimetrija. Kairiosios smegenys pirmiausia yra atsakingos už kalbą, matematiką ir logiką, jos yra susijusios su dešinės kūno pusės funkcijomis.
Kairiosios smegenys anatomiškai skiriasi nuo dešiniųjų. Struktūriniai skirtumai tarp abiejų pusrutulių vadinami anatomine asimetrija. Dalis smilkininės skilties yra didesnė kairėje pusėje nei ta pati sritis dešinėje. Šis fizinis skirtumas egzistuoja gimus. Silvio plyšys, kuris yra įtrūkimas arba griovelis smegenyse, taip pat turi laipsniškesnę arkos formą kairėje pusėje nei dešinėje.
1861 m. prancūzų neurochirurgas Paulas Broca ištyrė mirusių pacientų smegenis, kuriems per gyvenimą buvo sunku kalbėti, ir rado didelių pakitimų jų kairiajame priekiniame pusrutulyje. Jo tyrimai leido manyti, kad kairysis pusrutulis yra svarbus kalbai ir kalbai. Jis nustatė kairiųjų smegenų sritį, kuri veikia kaip kalbos centras; dabar ji vadinama Brokos vietove. Vokiečių neurologas Carlas Wernicke’as kairiojoje smilkininėje skiltyje aptiko kalbai svarbią kairiojo smegenų dalį. Jei ši vieta būtų pažeista, žmogus dar galėtų kalbėti, bet žodžiai neturėtų prasmės.
1960-aisiais neurochirurgai Rogeris Sperry ir Michaelas Gazzaniga tyrė žmonių, sergančių epilepsija – smegenų sutrikimu, sukeliančiu traukulius, smegenis. Šie tyrimai, vadinami „padalijusiais smegenų eksperimentais“, parodė, kad kairiosios smegenys yra svarbios kalbai, matematikai ir analitinėms užduotims, o dešiniosios – erdvės suvokimui, muzikai ir menui. 1981 m. Rogeris Perry gavo Nobelio fiziologijos ir medicinos premiją už „suskaldytų smegenų“ studijas.
Kairįjį ir dešinįjį smegenis jungia corpus callosum, kurį sudaro nervinės skaidulos, einančios tarp dviejų pusrutulių, o corpus callosum padeda abiem pusrutuliams bendrauti tarpusavyje. Kairiosios smegenys kontroliuoja dešinės kūno pusės raumenis. Tai dominuojantis dešiniarankių motorikos valdymo pusrutulis. Dešinės smegenys yra svarbios kairiarankių motorikos valdymui. Jei viena smegenų pusė yra pažeista, tai paveiks priešingą kūno pusę.