Haie haben vergleichsweise kleine Gehirne, die nur etwa 0,5 % ihres Körpergewichts ausmachen, verglichen mit etwa 2 % beim Menschen. Trotz seiner Größe ist das Haihirn komplex und in Regionen unterteilt:
Vorderhirn: Verarbeitet Sinnesinformationen, Lernen und Gedächtnis.
Mittelhirn: Steuert Bewegung und Gleichgewicht.
Hinterhirn: Verwaltet Atmung, Herzfrequenz und Verdauung.
Haie besitzen außerdem ein Choroid plexus, das Nährstoffe liefert und Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit produziert. Sie haben einen ausgeprägten Geruchssinn, Gehör und Elektrorezeption, lernen durch Assoziation und haben ein begrenztes Langzeitgedächtnis.