Otak adalah pusat sistem syaraf yang memiliki volume sekitar 1.350cc dan terdiri atas 100 juta selsarafatau neuron. Otak mengatur pengaturan seluruh badan dan pemikiran manusi. Menurut teori hemisphere, otak terdiri dari otak kanan (hemisphere kanan) yang berfungsi untuk memproses bahasa dan lebih aktif ketika seseorang terlibat dalam beberapa tugas yang bersifat logis, simbolik dan berangkai seperti memecahkan persoalan matematika dan memahami materi yang bersifat teknis dan otak kiri (hemisphere kiri) yang mampu memecahkan persoalan-persoalan yang menuntut kemampuan visual-spasial, kemampuan menggunakan peta atau meniru pola berkaitan, menganalisis wajah, dan membaca ekspresi wajah. Hemisfer kanan aktif dalam berkreasi dan memberikan apresiasi terhadap seni dan music.
Otak mempunyai tiga tingkatan, yaitu (1) otak reptil yang berfungsi mengatur fungsi utama tubuh seperti denyut jantung dan pernapasan, mengatur reaksi seseorang terhadap bahaya atau ancaman. (2) otak mamalia berperan dalam mengatur kebutuhan akan keluarga, strata social, emosi dan rasa memiliki, juga mengatur memori jangka panjang yang sangat penting dalam kegiatan pembelajaran didalamnyaterdapat sytem limbic yang akan menentukkan otak mana yang akan aktif, otak reptil atau otak neo cortex. Dalam system limbic yang terdiri dari amygdala, hippocampus, thalamus, dan hypothalamus,dan (3) otak neo cortex, otak bagian ini dapat aktif dan digunakan untuk berpikir dengan baik apabila kita dalam keadaan senang, rileks. Otak neo cortex adalah 80% dari bagian otak, jadi apabila kita ingin berpikir dengan baik dan maksimal maka belajarlah dalam keadaan senang bahagia, rileks
Hubungan antara otak dan bakat dapat dikatakan cukup erat, Menurut beberapa penelitian, para ahli berpendapat bahwa anak berbakat adalah anak yang prestasinya memuaskan dalam bidangnya masing-masing.. Peran otak dalam keberbakatan adalah seseorang yang mempunyai IQ tinggi digolongkan sebagai anak berbakat (salah satu ciri anak berbakat). Namun apakah orang yang berIQ tinggi saja yang mempunyai bakat, tentu tidak..Bakat itu dibawa sejak lahir kemudian digali pada masih usia dini dan terus menerus dikembangkan. Dalam mengembangkan bakat ada dua faktor yang mempengaruhi yaitu faktor gen dan faktor lingkungan. Ketika faktor gen diketahui mendukung bakat A, kemudian lingkungan sekitarnya juga mendukung bakat A, maka bakatnya akan terasah dengan baik. Demikian juga ketika lingkungan sekitar sangat mendukung bakat A, namun tidak ada gen yang mempunyai bakat A, maka bakat pun sedikit demi sedikit akan terasah dengan baik, meskipun butuh proses untuk menuju maksimal, namun ketika faktor gen mendukung, tetapi lingkungannya tidak mendukung bakat A, maka bakat sedikit semi sedikit akan terkikis. Maka dari itu perlunya lingkungan sekitar yang mendukung suatu bakat untuk mencapai tahap maksimal dari bakat tersebut.
Indikator yang lain adalah kreativitas yang tinggi dan komitmen pada tugas yang kuat, hal ini berkaitan dengan fungsi otak kanan,maka untuk mencapai kreativitas yang tinggi, perlu menyeimbangkan fungsi otak kiri yang lebih dominan pada logika,kognitif dan otak kanan yang berfungsi merangsang kreativitas, imajinasi, intuisi dan seni. Namun pembelajaran yang masih sangat dominan adalahmementingkan pengaktifan otak kanan untuk menyeimbangkan otak kanan dan kiri sehingga kreativitas dapat diasah, tentunya juga didukung faktor lingkungan yang baik. Jadi perlunya penyeimbangan aktifnya otak kanan dan kiri untuk mengasah kreativitas.
Dengan begitu sangat berkaitan peran otak yang mendukung untuk menunjang maksimalnya pengasahan bakat dalam diri seseorang, namun terlepas dari itu peran lingkungan dalam pengasahan/perkembangan bakat juga sangat diperlukan sebagai penyeimbang. Dalam proses pembelajaran, ketika seorang guru ingin membantu perkembangan bakat siswa, maka peran guru adalah fasilitator atau yang mengarahkan siswa untuk menyeimbangkan kedua belah otak dan motivasi positif dari guru untuk menunjang maksimalnya bakat yang dimiliki oleh siswa.
