La principal área del cerebro responsable de aprender y procesar idiomas es el área de Broca y el área de Wernicke, que se encuentran en el hemisferio izquierdo en la mayoría de las personas. Estas regiones forman parte del sistema de procesamiento del lenguaje y están ubicadas en el lóbulo frontal y el lóbulo temporal, respectivamente. El área de Broca está relacionada con la producción del habla y la gramática, mientras que el área de Wernicke se encarga de la comprensión del lenguaje.
Además, otras regiones cerebrales, como la corteza auditiva y áreas relacionadas con la memoria y la atención, también participan en el proceso de aprender idiomas, especialmente en la adquisición de vocabulario y en la percepción auditiva. El proceso de aprender un idioma involucra una red compleja de áreas cerebrales que trabajan en conjunto para entender, producir y recordar el lenguaje.