盖伦在解剖动物大脑后得出的重要结论包括：
小脑与大脑的功能区分：盖伦认为小脑比大脑更密集并控制肌肉，而大脑是柔软的并且是处理感官的器官[1]。
思考的器官：盖伦提出思考是脑的作用，而不是像亚里士多德所说的那样是心的作用[6]。
大脑作为控制行为的器官：盖伦在自己的诊疗实践和解剖学研究中发现，大脑才是产生思想和感受并掌控动物行为的器官[7]。
神经的作用：盖伦首次研究了神经、脑和心的作用，并且知道仅凭单个案例不能做出可靠结论[5]。
这些结论在当时是开创性的，为后来的神经解剖学和大脑功能的理解奠定了基础。盖伦的工作对后世的医学和科学产生了深远的影响。