鸽脑的主要功能分工：纹状体是重要的脑中枢系统，由于大脑皮层功能不发达，因而主要复杂而本能的活动，如行走飞行、攻守防卫、觅食和求偶等都有赖于纹状体的功能协调。间脑相当于转换站，将各种外界刺激进行综合处理后，发送到纹状体。丘脑的下部为体温调节中枢和自主神经的高级中枢，对于脑垂体的内分泌调节有着重要的影响，通过脑垂体分泌的脑垂体前叶激素和脑垂体后叶激素，控制和激活其他内分泌腺，调控或影响体内各内分泌腺，如影响甲状腺控制新陈代谢率;影响生殖腺功能调控雌性激素、雄性激素水平主宰着发情、求偶、交配、排卵、产蛋等;影响骨骼和机体的生长发育等。视叶、嗔球与视觉和嗔觉功能反射活动有关。
鸽的小脑非常发达，从比例上明显地超越过人类数倍，是为了适应飞翔平衡的需要，是调节机体感觉、运动和协调平衡的重要中枢神经系统。当小脑损伤时，可引起体位紊乱和运动障碍，肌肉紧张度增加，翅、腿、尾和颈的直伸，全身摆动，眼球震颤，全身持续抖动。
