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Le cortex associatif désigne les régions du cerveau impliquées dans des opérations complexes de traitement de l'information. Contrairement à d'autres portions du cortex cérébral comme les aires dites « primaires » (sensorielles ou motrices), le rôle fonctionnel des régions associatives est plus difficile à identifier ; elles sont par exemple impliquées dans les processus cognitifs complexes liés à :
- l'intégration multisensorielle qui permet, par exemple, d'associer un signal visuel et un signal auditif ;
- la mémoire ;
- le langage ;
- la planification, etc.
Contrairement à d'autres animaux, la majeure partie du cortex cérébral humain est constitué de cortex associatif, en particulier au niveau des lobes frontaux et pariétaux.
En effet, dans chaque hémisphère cérébral 75 % du tissu cortical constitue le cortex associatif, le reste étant des régions spécialisées, comme les cortex sensoriels et moteurs. Le cortex associatif est aussi appelé « aires associatives », car il est composé de différentes aires, auxquelles on attribue des fonctions différentes. Elles se distinguent des autres aires car elles reçoivent des afférences de plus d'un système sensoriel, par exemple vision et audition, etc. Elles participent donc à la genèse de notre perception du monde, qui intègre sans les décomposer les différentes modalités perceptives. Le cortex associatif permet la formation de nos perceptions qui sont une interprétation de nos sensations, une mise en relation de ces sensations avec notre vécu, nos attentes et nos connaissances.