Prefrontal korteks yürütücü işlevler ilişkisi, klinik nöropsikolojinin en kapsamlı araştırma alanlarından birini oluşturur. Frontal lobun yaklaşık üçte birini kaplayan bu bölge, insana özgü davranışsal esneklik, planlama kapasitesi ve dürtü denetimi gibi üst düzey bilişsel işlevlerin anatomik substratı olarak kabul edilir. Prefrontal korteks yürütücü işlevler kavramsal çerçevesinde üç temel alt bölgeden söz etmek gerekir. Dorsolateral prefrontal korteks (DLPFC), çalışma belleği ve bilişsel esnekliğin birincil alanıdır; bu bölge lezyonlarında perseverasyon, bilgi güncelleme güçlüğü ve kategori değiştirme defisitleri gözlemlenir. Ventromedial prefrontal korteks (VMPFC) ise duygusal karar verme ve ödül değerlendirme süreçlerinde belirleyici rol oynar; Damasio'nun somatik belirteç hipotezi bu bölgenin interooseptif geri bildirim ile karar verme sürecini nasıl entegre ettiğini açıklamaktadır. Orbitofrontal korteks (OFC), risk değerlendirmesi ve sosyal yargılama mekanizmalarıyla işlevsel olarak örtüşür. Yürütücü işlev modellemeleri açısından Miyake ve arkadaşlarının (2000) faktör analitik çalışması temel referans noktası olmaya devam eder. Bu çalışma yürütücü işlevlerin üç bileşen üzerine yapılandığını ortaya koymuştur: engelleme (inhibition), güncelleme (updating) ve değiştirme (shifting). Söz konusu bileşenler hem birbirinden ayrışık hem de ortak bir genel faktörü paylaşan yapılar olarak modellenmektedir. Klinik bağlamda prefrontal korteks yürütücü işlevler hasarının en net gözlemlendiği tablolar arasında kafa travması sonrası disexecutive sendromu, DEHB'in dikkat-yürütücü işlev boyutu ve erken evre frontal varyant frontotemporal demans yer alır. Wisconsin Kart Sıralama Testi, Londra Kulesi görevi ve sözel akıcılık ölçümleri bu bölgenin nöropsikolojik değerlendirmesinde sıklıkla kullanılan araçlardır. Gelişimsel bir perspektiften bakıldığında, prefrontal korteksin miyelinasyon sürecinin 25 yaşına kadar tamamlanmadığı bilinmektedir. Bu durum ergenlik dönemindeki risk alma davranışları, dürtü kontrolündeki zayıflık ve uzun vadeli sonuçları hesaba katan planlama güçlükleri için nörobiyolojik bir açıklama zemini sağlar. Yaşlanmayla birlikte ise DLPFC hacmindeki kayıplar ile yürütücü işlev performansı arasındaki negatif ilişki boylamsal çalışmalarla belgelenmiştir.